溶胶-凝胶法制备纳米平整度的四钛酸钾薄膜

doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00749

无机材料学报

溶胶-凝胶法制备纳米平整度的四钛酸钾薄膜

钱清华, 柏扬, 周雪锋, 刘畅, 冯新, 陆小华

南京工业大学化学化工学院, 南京 210009

收稿日期:2006-07-20 修回日期:2006-09-26 出版日期:2007-07-20 网络出版日期:2007-07-20

Preparation of Nanosmooth Potassium Tetratitanate Films by Sol-Gel Method

QIAN Qing-Hua, BAI Yang, ZHOU Xue-Feng, LIU Chang, FENG Xin, LU Xiao-Hua

College of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China

Received:2006-07-20 Revised:2006-09-26 Published:2007-07-20 Online:2007-07-20

摘要/Abstract

摘要： 以Ti(n-OC₄H₉)₄和CH₃COOK为前驱体, 采用溶胶-凝胶法在载玻片上制得纳米平整度的四钛酸钾致密薄膜, 并用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的表面结构. 运用TG和XRD研究了四钛酸钾的生成过程. 在四钛酸钾薄膜上进行十八烷基三氯硅烷(OTS)的自组装, 通过测量自组装单分子膜(SAMs)因光催化分解而导致接触角变化研究薄膜的光催化性能. 结果表明: 薄膜由纳米颗粒组成, 扫描范围为2μm×2μm的AFM图的均方根粗糙度(RMS)仅为4.1nm; 四钛酸钾薄膜上形成的致密OTS单层膜的质量与在TiO₂薄膜上相似, 该薄膜具有较强的光催化能力.

关键词: 溶胶-凝胶, 四钛酸钾薄膜, 原子力显微镜, 光催化

Abstract: A new nanosmooth potassium tetratitanate film was prepared on glass substrates by a sol-gel method using Ti(n-OC₄H₉)₄ and CH₃COOK as precursors. The surface structure of the film was analyzed by atomic force microscope (AFM). The crystal growth of potassium tetratitanate was characterized by TG and XRD. The photocatalytic decomposition of octadecyltrichlorosilane (OTS) based self- assembled monolayers(SAMs) formed on K2Ti4O9 films was studied by using contact angle analysis. The results show that the films consist of flat particles with the ratio of diameter to height about 11. The root
mean square roughness (RMS) of the films measured on an area of 2μm×2μm in AFM images is 4.1nm. Densely packed OTS-SAMs similar in quality to those on TiO₂ are formed on K₂Ti₄O₉. K₂Ti₄O₉ efficiently decomposes OTS-SAMs under UV irradiation in air.

Key words: sol-gel process, potassium tetratitanate film, atomic force microscope, photocatalysis

中图分类号:

O643

钱清华,柏扬,周雪锋,刘畅,冯新,陆小华. 溶胶-凝胶法制备纳米平整度的四钛酸钾薄膜[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00749.

QIAN Qing-Hua,BAI Yang,ZHOU Xue-Feng,LIU Chang,FENG Xin,LU Xiao-Hua. Preparation of Nanosmooth Potassium Tetratitanate Films by Sol-Gel Method[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00749.

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溶胶-凝胶法制备纳米平整度的四钛酸钾薄膜

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