【正文】 無(wú)論是課題的選擇，還是論文的撰寫(xiě)，都傾注了大量的心血；老師平易近人的做人風(fēng)范，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作熱情是我學(xué)習(xí)的榜樣；老師在學(xué)習(xí)、工作和生活上給與的關(guān)懷我將銘記在心，值此成文之際，謹(jǐn)向老師致以真誠(chéng)的感謝和崇高的敬意，感謝對(duì)我的辛勤培養(yǎng)和諄諄教誨!在試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，我得到了材料學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱心幫助與大力支持。因此，要獲得粒度均勻、晶相完美的高純納米二氧化鈦就必須嚴(yán)格控制安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文28煅燒溫度。由文獻(xiàn) [26]可知，銳鈦礦型的 粒子較金紅石型具有更好的光催化性2i能，所以本試驗(yàn)旨在確定最佳溫度以得到粒徑合理的銳鈦礦型二氧化鈦粒子。 不同 PEG400 添加量下的沉積量（g）PEG 濃度（g/l）20 30 40 50 60沉積質(zhì)量（g） 電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO25 不同濃度的 PEG400 對(duì)沉積量的影響曲線 圖 添加 20g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文26圖 添加 30g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像圖 添加 40g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像圖 添加 50g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO27圖 添加 60g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像從曲線圖 可以看出，隨著 PEG 含量的增加， 的沉積量單調(diào)減少；52TiO個(gè) PEG 添加濃度得到的沉積膜層的體視顯微鏡照片也反應(yīng)出隨著添加濃度的上升，沉積膜層變得稀疏，即致密性降低，但是可以看出其均勻性是在不斷提高的。M’pandou 等詳細(xì)研究了 PEG 對(duì) 溶膠性質(zhì)的影響 [25]，2TiO認(rèn)為加入 PEG 所引起的膠體 電勢(shì)降低不是因?yàn)殡姾蓽p少和表面點(diǎn)位降低，而是由?于 PEG 進(jìn)入擴(kuò)散層導(dǎo)致滑移面向較低 電勢(shì)處位移。兩組其他電泳參數(shù)保持一致，PH= 、沉積電壓 U=100v、電泳時(shí)間 t=5min，前后銅片不變，稱重為。不難發(fā)現(xiàn) 近似為0C 0/tm1，故有 C= ,因此公式 可以改寫(xiě)為：0 （）0dwUuCt?可以看出圖 和 中的結(jié)果基本與公式 相一致。電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO21圖 U=110v 所得沉積膜在體視顯微鏡下表面放大 15 倍圖像 電泳時(shí)間對(duì)電泳沉積的影響 維持沉積電壓為 100v，PH=，電泳時(shí)間設(shè)計(jì)為 10min，濃度選為 30g/l，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示（基底薄銅片質(zhì)量為 ） 。表 濃度為 10g/l 時(shí)各電壓得到的沉積質(zhì)量（g）電壓（v） 80 90 100 110沉積量（g） 表 濃度為 20g/l 時(shí)各電壓得到的沉積質(zhì)量（g）電壓（v） 80 90 100 110沉積量（g） 安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文20表 濃度為 30g/l 時(shí)各電壓得到的沉積質(zhì)量（g）電壓（v） 80 90 100 110沉積量（g） 圖 不同沉積電壓得到的 沉積量曲線2TiO由圖 可見(jiàn)，在不同濃度的懸浮液中， 沉積量都是隨外加電壓增大而增大，而且在相同沉積電壓下，懸浮液濃度越大沉積量也越多。在一定懸浮液濃度下， 沉積量也隨外加電壓增大而增加。當(dāng)懸浮液中沒(méi)有自由 或 濃度很低時(shí)，即懸?浮液 PH 值較高時(shí)，基本上得不到電泳沉積層。當(dāng) PH 值為 時(shí)，工作電極附近明顯有少量氣泡產(chǎn)生，得到的膜層粗糙、多孔，這可能是析氫造成的。在沒(méi)有滴加冰醋酸時(shí)不管沉積電壓高低、沉積時(shí)間長(zhǎng)短均沒(méi)有 顆粒沉積，工作電流顯示為零。圖 不同分散介質(zhì)的懸浮液的沉降曲線安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文16由圖 可以看出 懸浮液在去離子水中分散穩(wěn)定性最好，丙酮中次之，在2TiO乙醇+ 冰醋酸和乙醇中很差。2Ti 懸浮穩(wěn)定性本文采用文獻(xiàn) [23]的粉末沉降質(zhì)量百分比方法對(duì)懸浮液的分散穩(wěn)定性進(jìn)行考察。2 2()()TiOnHxAinHxA?????? 粉末在懸浮液中的分散性和穩(wěn)定性 分散性根據(jù) DeijaguinLandau 理論 [22]，懸浮液穩(wěn)定性主要依靠聚結(jié)穩(wěn)定性。 懸浮液配制及電導(dǎo)率測(cè)定首先測(cè)定所選純分散劑的電導(dǎo)率；其次在 50ml 燒杯中分別配置濃度為 20g/l 的不同分散介質(zhì) 懸浮液，測(cè)定其電導(dǎo)率后靜置若干小時(shí)（約 12h）待懸浮顆粒充2TiO分沉降后測(cè)其上層澄清液電導(dǎo)率，所測(cè)數(shù)據(jù)如下表 所示。在不同的 PH 值下在分散劑O?中的粉體的表面化學(xué)特性就由吸附到顆粒表面的 和 粒子所決定 [20]。14）不同燒結(jié)溫度對(duì)晶型影響：不同溫度處理的粉體產(chǎn)生相變，利用 XRD 得到的衍射圖譜進(jìn)行物相定性分析，根據(jù)所含晶體的衍射角，經(jīng)布拉格方程求得晶面間距，再估計(jì)出各衍射線的相對(duì)強(qiáng)度，最后與標(biāo)準(zhǔn)衍射花樣經(jīng)行比較鑒定所含晶型。其特點(diǎn)為：視場(chǎng)直徑大、焦深大這樣便于觀察被檢測(cè)物體的全部層面；雖然放大率不如常規(guī)顯微鏡，但其工作距離很長(zhǎng)，像是直立的，便于實(shí)際操作，這是由于在目鏡下方的棱鏡把象倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的緣故。13）利用體視顯微鏡對(duì)表面進(jìn)行比較觀察：體視顯微鏡又可稱為實(shí)體顯微鏡或稱操作和解剖顯微鏡。9）添加 30g/lPEG400 沉積量測(cè)定①電泳干燥后總重量測(cè)定：懸浮液中粉體二氧化鈦濃度定為 20g/l，加入 充分?jǐn)嚢?，調(diào)節(jié) PH=、沉積電壓 U=100v、電泳時(shí)間 t=5min，電泳結(jié)束后晾干稱重；②沉積量曲線繪制。4）不同懸浮液濃度下電泳沉積量測(cè)定①電泳干燥后總重量測(cè)定：采用 的 PH 值，控制電壓選取為90、100、110v，電泳時(shí)間為 5min，濃度選取為 40g/l，電泳儀操作重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟；②沉積量曲線繪制；③結(jié)果分析和討論；5）不同沉積電壓下電泳沉積量測(cè)定。這樣用電泳的方法就可以對(duì)其進(jìn)行定量分析，或者將一定混合物分離成各個(gè)組分以及作少量制備。待吸盡后放入干燥箱中恒溫 80 度干燥直至干燥完全，最后稱重；③經(jīng)單位時(shí)間段（12h）靜置沉降百分比計(jì)算；④沉降曲線繪制；⑤結(jié)果分析和討論。據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)(G)可表示成下式：G =1/R=(1/ρ)(A/L)=K(1/J)；其中，K=1/ρ 稱為電導(dǎo)率，J =L/A 稱為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距 1cm 的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系，當(dāng)它們的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加；因此，該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。如果針對(duì)影響薄2TiO膜質(zhì)量的各種可能因素開(kāi)展深入研究，有望開(kāi)發(fā)出一種實(shí)用薄膜負(fù)載化技術(shù)。盧立柱 [15]等在乙酰丙酮中電泳沉積釔穩(wěn)定二氧化鋯（8YSZ）粒子，在金屬陶瓷 Ni8YSZ 基片上得到一定特性的功能薄膜。陳曉明 [11]等在乙醇體系中電泳沉積生物玻璃（BG）和羥基磷灰石（HA）顆粒，在陰極 基體上得到了64TiAlV生物活性梯度功能膜。同 氣 相 沉 積 一 樣 ， 離 子 濺 射 法 也 需 要 高 真 空 設(shè) 備 ， 操 作 復(fù) 雜 ， 陳 本 昂 貴 ， 而且 所 得 膜 的 性 能 欠 佳 ， 國(guó) 內(nèi) 掌 握 這 些 技 術(shù) 的 公 司 為 數(shù) 不 多 ， 因 此 ， 開(kāi)發(fā)工藝易于實(shí)現(xiàn)，性能優(yōu)良的 薄膜制備技術(shù)對(duì)制膜技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義。溶 膠 —凝 膠 法 也 存 在 某 些 問(wèn) 題 ： 首 先 是 目 前 所 使 用 的 原 料 價(jià) 格 比 較 昂 貴 ， 有些 原 料 為 有 機(jī) 物 ， 對(duì) 健 康 有 害 ； 其 次 通 常 整 個(gè) 溶 膠 —凝 膠 過(guò) 程 所 需 時(shí) 間 較 長(zhǎng) ， 常需 要 幾 天 或 幾 周 ； 第 三 是 凝 膠 中 存 在 大 量 微 孔 ， 在 干 燥 過(guò) 程 中 又 將 會(huì) 逸 出 許 多 氣體 及 有 機(jī) 物 ， 并 產(chǎn) 生 收 縮 。還可利用 光催化劑把舊報(bào)2TiO紙變?yōu)槊摮?、抗菌再生紙等。日本首先?光2TiO 2TiO催化劑作為建筑涂料噴涂在高樓大廈，高速公路兩旁的隔音墻，街道路燈等裝置及玻璃和陶瓷物體，經(jīng)陽(yáng)光（紫外線）的照射，積落在上面的塵埃和污染物質(zhì)，如氧化氮，硫化物，氯化物等就能夠自動(dòng)地被清除。 納米二氧化鈦國(guó)內(nèi)外應(yīng)用歷程作為“環(huán)境催化劑”環(huán)保材料，用途十分廣泛。室內(nèi)有害氣體主要有裝飾材料等放出的甲醛及生活環(huán)境中產(chǎn)生的甲硫醇、硫化氫及氨氣等。防曬機(jī)理是簡(jiǎn)單的遮蓋,屬一般的物理防曬，防曬能力較弱；隨著粒徑的減小，光線能透過(guò)納米二氧化鈦的粒子面，對(duì)長(zhǎng)波區(qū)紫外線的反射、散射性不明顯而對(duì)中波區(qū)紫外線的吸收性明顯增強(qiáng)。在涂料中添加納米 可以制造出殺菌、防污、除臭、自潔的抗菌防污涂料，可應(yīng)用于醫(yī)院病房、2Ti手術(shù)室及家庭衛(wèi)生間等細(xì)菌密集、易繁殖的場(chǎng)所，可有效殺死大腸桿菌、黃色葡萄電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO3糖菌等有害細(xì)菌，防止感染。而銳鈦型二氧化鈦在可見(jiàn)光短波部分的反射率比金紅石型二氧化鈦高，帶藍(lán)色色調(diào)，并且對(duì)紫外線的吸收能力比金紅石型低，光催化活性比金紅石型高。YX 沿其濃度梯度方向向懸浮液本體產(chǎn)生擴(kuò)Y????X?? ? ?散而不沉積，這樣 K 就仍然是常數(shù)。他們認(rèn)為，在 中的 來(lái)自離解反應(yīng)，如 ??2MOHX???????YX??? ? ??? ?(這里 可以是 也可以是其他陽(yáng)離子， 可以是 也可以是其他陰離子)。然而，制膜技術(shù)是一個(gè)難點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的制膜方法都存在一些缺點(diǎn)，因此開(kāi)發(fā)工藝易于實(shí)現(xiàn)的 薄膜制備技術(shù)具有重要的意義。從尺寸上來(lái)說(shuō)，通常產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)顯著變化2TiO的細(xì)小微粒的尺寸在 100 納米以下，其外觀為白色疏松粉末。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。二氧化鈦熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好，在復(fù)合材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文利用電泳沉積法制備出了均勻的二氧化鈦薄膜，研究了二氧化鈦在懸浮介質(zhì)中的核電機(jī)理；考察了二氧化鈦粉末在有機(jī)懸浮液中的分散性和穩(wěn)定性，并且研究了電泳工藝參數(shù)對(duì)電泳沉積量的影響；特別研究了助劑 PEG（聚乙二醇）對(duì)電泳膜性能的影響并初步探討了助劑 PEG 對(duì)二氧化鈦膜性能影響的原因；研究了電泳沉積的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，為今后制備含二氧化鈦的層狀復(fù)合材料打下基礎(chǔ)。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。具有抗紫外線、抗菌、自潔凈、抗老化功效；納米二氧化鈦具有十分寶貴的光學(xué)性質(zhì)，在汽車工業(yè)及諸多領(lǐng)域都顯示出美好的發(fā)展前景。2i 簡(jiǎn)介和分類 電泳沉積簡(jiǎn)介電泳是指電泳涂料在陰陽(yáng)兩極，施加于電壓作用下帶電荷的涂料離子移動(dòng)到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。Y?? OH?在某一溫度下，膠體懸浮體系中的上述離解反應(yīng)的平衡常數(shù)為：在陰極附近， 的濃度顯著增加，為了維護(hù)平衡，YX 的濃度??KX???????Y?必須增加或者降低 濃度。由于這種化學(xué)“反應(yīng)”的結(jié)果,粒子周圍的雙電層變薄，所以進(jìn)入雙電層的粒子就可以靠得足夠近，其結(jié)果是倫敦范德華(LVD W)吸引力占主導(dǎo)地位，從而發(fā)生沉積過(guò)程。在一定條件下，銳鈦礦二氧化鈦可轉(zhuǎn)化成金紅石型二氧化鈦。因此，納米 能凈化空氣，具有除臭功能；2 ）防i紫外線功能：納米 既能吸收紫外線，又能反射、散射紫外線，還能透過(guò)可見(jiàn)光，2Ti是性能優(yōu)越、極有發(fā)展前途的物理屏蔽型的紫外線防護(hù)劑。其防曬機(jī)理是吸收紫外線，主要吸收中波區(qū)紫外線。納米二氧化鈦通過(guò)光催化作用可將吸附于其表