đề tài '''' màng mỏng tio2 ''''

1
I. Màng mỏng TiO
2
1. Phương pháp chế tạo
2. Tính chất của màng
3. Ứng dụng
II. Màng mỏng TiO
x
N
y
1. Cơ chế làm giảm Eg khi pha tạp Nitơ
2. Vò trí của Nitơ trong TiO
x
N
y
3. So sánh tính quang xú tác giữa TiO
2
và TiO
x
N
y
2
1. Phương pháp tạo màng.
Phương pháp: Solgel, phún xạ, tạo bột TiO
2
…
° Phức tạp.
° Tinh thể (193
0
C ÷250
0

C).
° Đế thông thường.
° Dễ pha tạp Nitơ.
° Màng tốt, độ bám dính
cao.
° Đơn giản.
° Tinh thể (400
0
C ÷600
0
C).
° Đế bền nhiệt, không chứa
K, Na…
° Khó pha tạp Nitơ.
° Màng tốt.
Phún xạSolgel
3
GIỚI THIỆU
Hệ magnetron không cân bằng.
Hình 1: Hệ magnetron không cân bằng.
4
GIỚI THIỆU
Quang xúc tác TiO
2
.
° Đặc điểm: không độc hại, xúc tác rẻ tiền, oxi hoá
hoàn toàn các chất hữu cơ, có thể tái sử dụng……
° Cơ chế
OHCORHOH
OHOHh

OHHOH
OOe
22
2
22








Hình 2: Cơ chế phản ứng quang xúc tác
5
KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
Xác đònh độ dày, chiết suất.
Mẫu 45
T
max
= 90.2%
T
min
= 68.9%
Hình 3: Phổ truyền qua của màng mỏng TiO
2
được chế tạo với các
thông số: h=4cm, I
p
=0.5A, p=13 mtorr, tỉ lệ O

2
/Ar là 0.06
 d = 544nm
n=2.29
6
Xác đònh cấu trúc,ứng suất, kích thước hạt bằng
phương pháp nhiễu xạ tia X.
1. Cấu trúc


md

sin2
(1)
2. Ứng suất




tgv
E
f
)(
2
1


(2)
3. Kích thước hạt



cos)2(
9.0

D
(3)
7
KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
Hình 4: phổ nhiễu xạ tia X của màng TiO
2
với các thông số : h=4cm,
I
p
=0.5A, t=60 phút, p=13mtorr, tỉ lệ O
2
/Ar là 0.06
d = 3.573A
0
 A(101)

f
= -5.9 Gpa
D = 263A
0
d = 2.353A
0
A(112)
(2)
8
RMS = 9.3nm

O
2
/Ar
là 0.08
RMS = 10.4 nm
O
2
/Ar là 2
Hình 5: Ảnh AFM của màng ở O
2
/Ar là 0.08 và O
2
/Ar là
2, với RMS là độ ghồ ghề trung bình của màng
9
° Ứng dụng:
– Hiệu ứng tiệt trùng – Khả năng chống mờ
Hình 6: Hiệu ứng tiệt trùng của màng TiO
2
với vi khuẩn E. Coli
có màng TiO
2
không màng TiO
2
có màng TiO
2
không màng TiO
2
Hình 7: Khả năng chống mờ của màng
TiO

2
10
II.Màng mỏng TiOxNy
1. Cơ chế làm giảm Eg khi pha tạp NiTơ
E
t
N(2p)>Et O(2p)
E
t
(Ti3d- O2p)=3.20eV
E
t
(N2p-O2p)=0.75eV
E
t
(Ti3d-N2p)=2.45eV
Hình 8. Sơ đồ vùng năng lượng của TiOxNy
11
2. Vũ trớ cuỷa Nitụ trong caỏu truực TiOxNy
N
i
: Nitụ xen keừ
X
s
: Nitụ thay theỏ
R
atN
=0.7A
0
R

atO
=0.6A
0
Hỡnh 9.Vũ trớ cuỷa Nitụ trong TiOxNy
12
3. SO SÁNH TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA
TiOxNy VÀ TiO
2
(1)Trước khi chiếu sáng
(2)Sau khi chiếu sáng trên TiO
2
(3)Sau khi chiếu sáng TiOxNy
t = 90 phút
Hình 10.So sánh khả năng diệt khuẩn
của TiO
2
và TiOxNy
1.Về diệt khuẩn
2.Về MB
13
Bonus
14
Bonus1