纳米TiO2催化薄膜的制备.pdf

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1、工艺控制纳米TiO2催化薄膜的制备陈娟杨梓歆(云南师范大学,云南昆明650500)摘要:由于TiO2催化薄膜能有效提高其光催化反应性AgX(Cl、Br、I)纳米壳层结构形成AgX/Ag3PO4复合光催化材能,故此文对比了单层、双层和三层纳米半导体TiO[7]2薄膜的制料。赵娣等利用了电化学方法制备Ag2S/Ag3PO4/Ni复合薄备方法。膜,组成薄膜的粒子呈大小均匀的球状颗粒,平均粒径在25关键词:多孔纳米薄膜的制备,光催化双层薄膜的制备,复nm左右。结果表明,Ag2S/Ag3PO4/Ni是由均匀的球形纳

2、米颗合薄膜的制备粒构成的薄膜,其光催化活性明显优于纯Ag3PO4/Ni薄膜和研究发现同种半导体中间插入金属得到的复合薄膜,其光纯Ag2S/Ni薄膜。学性能和光催化性能得到较大提高。以下分别阐述了TiO2薄4结语膜的制备方法。纳米半导体TiO2具有较高的光学活性,它由于廉价、无毒、1多孔纳米TiO2单层薄膜的制备易制得等优点,一直作为光催化反应的热点研究材料,但是由[1]王东至等采用溶胶-凝胶法在普通玻璃基片上制备了多于其空穴与电子对容易复合,导致其量子利用率较低,其禁带孔纳米TiO2薄膜。多孔结构增加了光

3、催化剂的比表面积,提高宽度也影响了TiO2对太阳光的吸收,导致起光催化活性不高。[2]了光吸收及利用率,从而改变了薄膜光催化活性。袁颂东等采通过研究者的不断努力,发现TiO2的活性会随着其颗粒大小而用溶胶-凝胶法制备含铁离子的二氧化钛多孔纳米薄膜,研究发生改变,研究发现,当粒径在1-100nm时,其催化活性最高,表明,铁离子可以形成电荷陷阱,促进空穴的界面传递反应,能有故研究者把TiO2制成薄膜,极大提高了TiO2的光催化活性,此效分离离子,减少空穴-电子对的复合,提高了其电子利用率,外,通过与其他金属复

4、合制备成双层、三层光催化薄膜,复合薄Fe/TiO2复合纳米薄膜的光催化活性明显提高。膜由于粒径较小和金属的存在,能有效的促进离子的分离,减2光催化双层薄膜的制备少与空穴的复合,又进一步的提高了TiO2的光催化活性。[3]王睿飞等采用溶胶凝胶法镀膜,利用旋涂法将SiO2溶胶参考文献:均匀涂抹在玻璃基片上,得到透射比最高的SiO2基体,再将[1]王冬至,刘福田,单立福,等.多孔纳米二氧化钛薄膜的制TiO2溶胶涂抹在基体上,得到SiO2/TiO2光催化薄膜。与单层备及其光催化活性[J].陶瓷学报,2006,27

5、(4):397-401.TiO2薄膜相比,SiO2/TiO2双层膜具有更高的光催化性能。[2]袁颂东,袁静玲,张智.Fe~(3+)/TiO2多孔纳米薄膜的制3三层复合薄膜的制备备与光催化活性的研究[J].影像科学与光化学,2003,21(6):426-刘一鸣等[4]通过磁控溅射制备薄膜。使用TiO431.2靶射频磁控溅射,在玻璃片上制备单层TiO2薄膜,把溅射获得的薄膜在空[3]王睿飞,赵洪力,樊庆,等.采用Sol-gel法制备SiO2/TiO气中经过500℃退火2h,得到锐钛矿单层TiO2薄膜。将锐钛矿

6、2光催化双层薄膜PreparationofPhotocatalyticDoubleFilmsof的单层TiO2薄膜表面磁控溅射金属Cu薄膜,再经200℃退火2hSiO2andTiO2bySol-gelMethod[J].硅酸盐通报,v.35;No.233得到Cu2O-TiO2双层复合薄膜。将Ag和Cu依次溅射沉积在锐(02):638-645.钛矿的单层TiO2薄膜表面后,再经200℃退火制得Cu2O/Ag/[4]刘一鸣,张王刚,梁伟,等.纳米Cu2O/Ag/TiO2三层复TiO2三层复合薄膜。在Cu2O/

7、Ag/TiO2三层复合薄膜中,Cu2O和合薄膜的结构及性能[J].稀有金属材料与工程,2015,44(7):TiO2的厚度分别为90和100nm,中间的Ag层厚度约为101754-1757.nm。研究表明,由于Ag金属中间层的存在,使得上层的Cu2O[5]HanD,HuangJ,LongQ,etal.OpticalandPhotocatalytic纳米颗粒尺寸减小,表面颗粒凹凸不平,从而增加了三层复合PropertiesofCu-Cu2O/TiO2,Two-LayerNanocompositeFilms薄

8、膜的表面积,提高了三层复合薄膜的可见光吸收强度,增加onSiSubstrates[J].RareMetalMaterialsandEngineering,2015,44了表面积,促进了激发电子的转移及光生电子和空穴的分离,(8):1888-1893.[5][6]YiZG,YeJH,KikugawaN,etal.Nat.Mater.,2010,9(7):加快了光催化反应活性。HanD等介绍了一种用磁控溅射法制备的TiO2薄膜制备

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