射频磁控溅射制备纳米TiO_2薄膜的表征和亲水性能

摘要

采用射频磁控溅射TiO2陶瓷靶的方法在硅和石英衬底上制备纳米TiO2薄膜,并经950℃退火1 h。通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV-Vis)和接触角仪对薄膜相结构、表面形貌、光学性能和亲水性能进行表征。结果表明,与950℃退火1 h相比,未退火薄膜是无定形结构并呈现较高的光致亲水性能。退火薄膜是锐钛矿和金红石混合相,其中锐钛矿相质量分数是11.34%。未退火和950℃退火1 h的薄膜样品的能隙分别是3.03 eV和3.11 eV。未退火薄膜具有较高的光致亲水性能主要归因于其较低的光学能隙。退火薄膜的热致亲水性能与其相结构、表面清洁度和粗糙度有关。