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薄膜型TiO_2氧传感器响应时间的测试与研究

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传感器技术 1995年第3期14卷 16-19页

作者：陈玉峰李懋强中国建筑材料科学研究院高技术陶瓷研究所

讨论了氧分压测试的原理、方法，利用计算机实现了数据采集自动化．用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备出了薄膜型ＴｉＯ２氧传感器，并对传感器的响应时间进行了测试与分析，发现温度和催化剂对其响应时间有很大的影响．

关键词：氧化钛薄膜响应时间氧分压氧传感器

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以Ti2O3为膜料反应蒸发制备TiO2光学薄膜的研究

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以Ti2O3为膜料反应蒸发制备TiO2光学薄膜的研究

作者：郭爱云武汉理工大学

学位级别：硕士

在光学薄膜制备中,TiO是常用的高折射率材料。在采用蒸发法制备TiO光学薄膜的工艺时,TiO薄膜的光学特性强烈依赖于薄膜的制备工艺。采用电子束蒸发法和溅射法制备的TiO光学薄膜一般为非晶态薄膜,并且随工艺不同,材料在薄膜中的状态以及... 详细信息

在光学薄膜制备中,TiO是常用的高折射率材料。在采用蒸发法制备TiO光学薄膜的工艺时,TiO薄膜的光学特性强烈依赖于薄膜的制备工艺。采用电子束蒸发法和溅射法制备的TiO光学薄膜一般为非晶态薄膜,并且随工艺不同,材料在薄膜中的状态以及结构不同将直接影响薄膜的各项性能。钛元素在自然界中存在多种价态的氧化物,如:TiO,TiO,TiO,TiO,TiO7,TiO等,在蒸发气相中存在Ti,TiO,TiO,O和O。在Ti—O系固态材料中,TiO,TiO,TiO5和TiO常被作为蒸发法的蒸发源物质。由于在蒸发过程中,气相中蒸发源物质将发生分解,形成偏离化学计量比的化合物,从而使薄膜的吸收增强,透射性能降低。因此,只有在氧或者氧离子辅助的情况下,采用低价态Ti的氧化物才可能得到较好性能的TiO薄膜,并且薄膜的性能与蒸发源物质有强烈的依存关系。在ZZS700—6/G电子束蒸发镀膜系统上增加氧(纯度99.99%)离子源辅助镀膜设备后,采用低价态氧化物Ti2O作为蒸发材料制备光学用的氧化钛薄膜。考察了离子源的各项参数、通入O的流量和退火处理对薄膜结构和光学性能的影响。同时采用XRD对不同的蒸发源物质与蒸发剩余物质进行了详细的研究和对比,分析了材料的蒸发过程对薄膜的形成和性能的影响。用UV755B型分光光度计测试了薄膜的透射光谱,并通过干涉极值计算方法获得了薄膜的折射率等参数。实验表明,以TiO作为蒸发源物质时,薄膜具有强烈的吸收,离子源辅助有利于形成高价态氧化物。但是,随着薄膜厚度的增加,离子源的作用变得不明显。采用TiO作为蒸发源物质时,薄膜具有较好的光学性能,在可见光范围内薄膜的折射率变化在2.23—2.73,离子源工艺对薄膜的光学性能影响不大。通过对蒸发物质蒸发行为的研究发现,在Ti—O系中存在同一蒸发相TiO,蒸发物质经过蒸发后最终将以此相相同的成分蒸发。退火处理有利于介稳态的薄膜形成稳定的晶态结构,从而提高薄膜的透射率和稳定性。

关键词： Ti2O3 TiO2 氧化钛薄膜电子束蒸发同一蒸发相

TiO2薄膜表面共固定肝素及硒代胱胺改善其血液相容性的研究

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TiO2薄膜表面共固定肝素及硒代胱胺改善其血液相容性的研究

作者：姚果西南交通大学

学位级别：硕士

一氧化氮是心血管系统中最重要的信号传导分子,它是由健康内皮细胞产生。国内外研究结果显示,NO供体型材料能有效改善材料表面的抗凝血性能,已被广泛应用于生物材料表面改性。本文拟在氧化钛材料表面固定肝素和硒代胱胺构建催化活性层,... 详细信息

一氧化氮是心血管系统中最重要的信号传导分子,它是由健康内皮细胞产生。国内外研究结果显示,NO供体型材料能有效改善材料表面的抗凝血性能,已被广泛应用于生物材料表面改性。本文拟在氧化钛材料表面固定肝素和硒代胱胺构建催化活性层,将肝素优异的抗凝性能和硒代胱胺原位催化内源性NO供体释放NO的性能结合起来,从而改善材料的血液相容性。首先通过非平衡磁控溅射技术在单晶硅上制备氧化钛薄膜,然后将聚多巴胺沉积在材料表面引入有机官能团(醌基和氨基等),接着采用EDC活化方法将肝素固定在聚多巴胺表面,同时将硒代胱胺也固定在聚多巴胺表面。通过FTIR、XPS检测证实各分子在样品表面的固定情况。氨基定量结果显示,DM表面氨基量大约为15.53n mol/cm2。在石英晶片上模拟了各步生物分子的固定,利用QCM-D测得表面固定的肝素量约为297.3ng/cm2,硒代胱胺量约为670.5ng/cm2。生物学评价结果表明,改性样品TDHSe的GPx酶活力达到33.75U/cm2。通过荧光染色、SEM等手段对体外血小板粘附样品进行表征,对于无供体组,在肝素及硒代胱胺修饰的样品表面,血小板数量明显少于对比样Ti02薄膜;而对于SNAP供体组,由于肝素及NO的共同作用,TDHSe样品表面的血小板粘附、激活、聚集状态都得到了显著抑制。cGMP检测证实此效应是通过NO-cGMP信号通路实现的。综上所述,本文利用肝素及硒代胱胺在氧化钛表面成功构建了催化活性层。改性表面可催化内源性NO供体释放NO,进而使细胞内cGMP含量升高,发挥其生理作用。生物相容性评价结果显示,在肝素及NO双重机制的作用下,材料表面抗凝性能得到明显改善。

关键词：氧化钛薄膜肝素一氧化氮硒代胱胺抗凝

氢等离子体改性Ti-O薄膜的血液相容性研究

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氢等离子体改性Ti-O薄膜的血液相容性研究

作者：杨忠海西南交通大学

学位级别：硕士

血液相容性是血液接触生物材料的一个关键问题,血液相容性的提高对生物材料的发展和应用至关重要。前期的研究表明,氧缺失Ti-O薄膜是一种宽禁带N型半导体,具有比低温同性热解碳(LTIC)更好的血液相容性。因此,本论文在前期研究基础上,利... 详细信息

血液相容性是血液接触生物材料的一个关键问题,血液相容性的提高对生物材料的发展和应用至关重要。前期的研究表明,氧缺失Ti-O薄膜是一种宽禁带N型半导体,具有比低温同性热解碳(LTIC)更好的血液相容性。因此,本论文在前期研究基础上,利用非平衡磁控溅射设备,通过氢等离子还原和加氢溅射沉积两种方法形成具有一定氧缺失的Ti-O薄膜,并对其血液相容性进行了进一步的优化。在氢等离子体还原Ti-O薄膜体系中,重点研究了还原温度、还原时间对薄膜结构和性能的影响;在加氢溅射沉积Ti-O-H薄膜体系中,则重点研究了氢气、氧气通入量对薄膜结构和性能的影响。另外,本论文采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、四探针电阻仪和接触角测试仪等方法对两种氢等离子体改性的Ti-O薄膜进行分析和表征,并对这两种薄膜进行了体外血液相容性评价。研究表明,氢等离子体还原前后,Ti-O薄膜均具有单相金红石结构。FTIR结果显示还原后薄膜表面没有出现明显的亲水性基团-OH;XPS结果显示,氢等离子体还原后的薄膜中具有一定量的氧缺失,并且随着还原温度和还原时间的升高,薄膜中氧缺失程度有所增加。另外,氢还原后,薄膜的亲水性有所下降,薄膜电阻也急剧减小至3kΩ。体外血小板黏附实验结果表明,经110℃、15min的氢等离子体还原后,Ti-O薄膜的抗凝血性能得到了明显改善,而还原温度增加至330℃或者还原时间延长至45min后,薄膜的抗凝血性能会发生一定程度的一定程度的降低。加氢溅射沉积Ti-O-H薄膜的研究表明,氢气通入量对薄膜结构和性能有显著影响。随着氢气通入量的增加,薄膜厚度增加,薄膜应力增加,并且XRD结果显示,氢气通入后薄膜晶粒发生细化。XPS结果显示,氢气加入后,薄膜中产生了氧缺失,并且随着氢气通入量的增加,薄膜中氧缺失程度增加。与氢等离子体还原Ti-O薄膜类似,加氢溅射沉积薄膜的电阻急剧减小。体外血液相容性实验表明,当氢气流量与氧气流量比F:F=0.2-0.3时,加氢溅射沉积Ti-O-H薄膜能抑制薄膜表面纤维蛋白原的变性,进而阻止了薄膜表面血小板的黏附和活化,提高了其血液相容性。综合以上的研究得出以下结论:采用氢等离子体还原和加氢溅射沉积两种方法均可以制备出具有氧缺失的Ti-O薄膜,并且均能够获得血液相容性优于低温同性热解碳(LTIC)的Ti-O-(H)薄膜。但是Ti-O薄膜的血液相容性并不随氢改性程度的增加而单调变化,氢的影响具有复杂性。

关键词：氧化钛薄膜非平衡磁控溅射氢等离子体血液相容性

聚合物表面紫外臭氧改性研究及座舱盖电磁屏蔽膜层的制备

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聚合物表面紫外臭氧改性研究及座舱盖电磁屏蔽膜层的制备

作者：陈学儒哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着光电系统的发展,透明导电材料由于其优异的光电性能在显示器、太阳能电池和建筑涂层等领域得以广泛应用,同时作为窗口除雾的加热电极和降低雷达散射截面积的电磁屏蔽薄膜在航空航天领域的光学窗口起着至关重要的作用。座舱盖作为飞... 详细信息

随着光电系统的发展,透明导电材料由于其优异的光电性能在显示器、太阳能电池和建筑涂层等领域得以广泛应用,同时作为窗口除雾的加热电极和降低雷达散射截面积的电磁屏蔽薄膜在航空航天领域的光学窗口起着至关重要的作用。座舱盖作为飞机的光学窗口不仅要承载座舱内外的压差载荷与鸟撞和高速飞行气动热的结构需求,还要能够减小电磁波的散射实现隐身效果。由于座舱盖基底是聚合物且是曲面形状,因此需要在低温下制备具有一定韧性的薄膜,同时保证透过率和电磁屏蔽效率,因此在当前透明导电薄膜体系中只能选择金属与金属氧化物复合型薄膜来实现。然而金属薄膜与聚合物之间较差的结合力也是目前透明导电薄膜应用领域中急需解决的问题。针对上述问题,本文采用紫外臭氧改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来提高金属薄膜与聚合物之间的结合强度。通过AFM、ATR-FTIR和表面水接触角等表征手段从表面形貌、官能团和亲水性几个方面入手对改性机理做出解释。采用金(Au)膜与氧化钛(TiO)薄膜的复合结构作为座舱盖电磁屏蔽薄膜,研究了Au膜厚度与透过率和电磁屏蔽效率之间的变化关系,发现纳米厚度的微小改变将引起薄膜性质上的明显变化。利用射频磁控溅射在不同氧气流量条件下制备了TiO薄膜,并对薄膜的微观形貌、化学成分、透过率和硬度等性能进行分析研究。得到在功率为100W,氩气流量20sccm,溅射气压1.5Pa的条件下,7sccm的氧流量是制备TiO薄膜的最佳气体参数。最后在对复合型薄膜透明导电机理分析的基础上,采用椭偏光谱仪拟合计算薄膜的光学常数。分别采用TiO/Au/TiO结构和Au/TiO结构在PMMA基底上制备电磁屏蔽薄膜并测试了光/电性能。结果表明,Au/TiO结构在1/30nm时薄膜样品平均透过率达到1%,电磁屏蔽效率低于-20dB。相比前一种结构透过率提高了%,且可以解决直接在PMMA表面沉积TiO薄膜带来的雾化问题,同时简化了制备工艺。

关键词：透明导电薄膜紫外臭氧金膜氧化钛薄膜电磁屏蔽

两种钛合金成品表面特性表征及血液相容性的对比研究

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两种钛合金成品表面特性表征及血液相容性的对比研究

作者：武亚东山西医科大学

学位级别：硕士

目的:对两种不同加工工艺生产的钛合金成品(白色和黑色)进行表面特性鉴定,并评价其血液相容性,为选择合适的工艺流程提供理论依据。方法:使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能... 详细信息

目的:对两种不同加工工艺生产的钛合金成品(白色和黑色)进行表面特性鉴定,并评价其血液相容性,为选择合适的工艺流程提供理论依据。方法:使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)对两种钛合金的表面结构、表面物理和化学性能进行表征。通过体外纤维蛋白原吸附、血小板粘附与激活、凝血时间的测定等实验,以及体内植入狗右心房10日观察血栓形成情况,系统评价两种钛合金的血液相容性。结果:白色钛合金表面为粗且深的犁沟,成分为Ti、Al、V,黑色钛合金表面呈孔样层状叠加分布,且成分除了Ti、Al、V外,还有Si、Na、Ca、Fe等杂质。XRD结果显示两种钛合金物相结构均为钛。XPS结果显示两种钛合金表层都形成极薄的TiO2薄膜,但黑色钛合金形成的TiO2薄膜略厚于白色钛合金。体外纤维蛋白原吸附、血小板粘附与激活及凝血时间结果均显示两种钛合金血液相容性无明显差异。体内植入实验结果显示两种钛合金表面均形成了血栓,但黑色钛合金有明显异物反应,形成了增生的肉芽组织,且电镜下显示的表面粘附的有形成分为白色钛合金少于黑色钛合金。结论:结合体内体外实验,白色钛合金生物相容性优于黑色钛合金。

关键词：钛合金血液相容性氧化钛薄膜纤维蛋白原吸附血小板粘附

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综合信息

无机盐工业 2007年第10期 11-11页

Purifying behavior of photocatalytic TiO_2 anodized in nitrate ion containing solution

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中国有色金属学会会刊：英文版 2009年第4期19卷 1027-1030页

作者： Jin-Wook CHOI Seong-Eun LEE Byung-Gwan LEE Yong-Soo JEONG Han-Jun OH Choong-Soo CHI School of Advanced Materials Engineering Kookmin University Korea Institute of Materials Science Department of Materials Science Han seo University

Mesoporous titanium dioxide films were fabricated on titanium plates by micro-arc oxidation *** increase the photocatalytic activity of the films,NH4NO3 was added to the H2SO4 solution,and anodizing was carried out at high voltages using a DC power *** crystal structure,chemical composition,surface morphology and the optical property of the films were investigated by XPS,XRD,UV-VIS spectroscopy and *** photocatalytic activity of the films was evaluated by the decomposition of aniline blue,and the activity of the films for the degradation turned out to be improved by the additives to the electrolyte *** enhanced photocatalytic activity might result from the increased porosity and nitrate ion incorporation into the anodic films by micro arcing,and thereby the TiO2 layer might exhibit an improved absorption property for the visible light.

关键词：二氧化钛硝酸溶液盐离子催化行为氧化钛薄膜光催化活性 H2SO4溶液净化

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文摘辑要

表面工程资讯 2013年第3期13卷 60-65页

电化学制备TiO2多孔纳米薄膜的影响因素研究以硫酸溶液为电解液，用阳极氧化方法制备出具有纳米孔结构氧化钛薄膜，光催化性能远远大于普通尺度的氧化钛，通过在氧化钛表面附载卟啉类光敏剂，进一步提高氧化钛薄膜的光催化性能，使得光... 详细信息

电化学制备TiO2多孔纳米薄膜的影响因素研究以硫酸溶液为电解液，用阳极氧化方法制备出具有纳米孔结构氧化钛薄膜，光催化性能远远大于普通尺度的氧化钛，通过在氧化钛表面附载卟啉类光敏剂，进一步提高氧化钛薄膜的光催化性能，使得光谱响应区红移，在可见光区能够吸收，使太阳能转化成电能成为可能。

关键词：氧化钛薄膜电化学制备光催化性能文摘多孔纳米薄膜纳米孔结构影响因素 TiO2

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