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1、第26卷第3期化学研究与应用Vol.26,No.32014年3月Chem化ica学lRe研sear究cha与ndA应ppl用icationMar.第,202164卷文章编号:1004-1656(2014)03-0370-06低含量铁掺杂对TiO薄膜结构和亲水性能的影响2*孟丹,刘秀华,田军华,王和义,陈志林(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900)摘要:采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备了锐钛矿型TiO和Fe/TiO薄膜,并通过SEM、XRD、XPS、AFM22和PAS等技术对其进行表征。结果表明,铁离子掺入后,TiO薄膜变得更加致
2、密,铁离子以FeO的形式存223在,0．1%Fe/TiO薄膜的正电子寿命最长。在可见光照射下,TiO薄膜表现为明显的亲水性。对于Fe/TiO222薄膜,随着铁掺杂量的增加,亲水性呈先增加后趋于平衡的趋势,镀膜5层、450℃焙烧时薄膜的亲水性最佳。关键词:Fe/TiO薄膜;溶胶-凝胶法;正电子湮灭;亲水性2中图分类号:O614．4文献标志码:AInfluenceoflowFedopantsonstructureandpropertiesofTiOfilms2*MENGDan,LIUXiu-hua,TIANJun-hua,WANGHe-yi,CHENZhi
3、-lin(InstituteofNuclearPhysicsandChemistry,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang,621900,China)Abstract:TransparentTiOthinfilmsandFe-dopedTiOthinfilmswerepreparedbythesol-gelmethodontheglasssubstrates．The22as-preparedsampleswerecharacterizedbySEM,XRD,XPS,AFMandPAS,theresultof
4、whichshowthattheadditionofFecansuppressthegraingrowthofTiOthinfilms,FeionsareintheformofFeOandwhenthecontentofFe-dopedis0．1%,thelife-223timeofpositronfilmsisthelongest．Thechangesofthehydrophilicityofthefilmsundervisiblelightilluminationwereinvestiga-ted．ThepureTiOthinfilmscanbee
5、ntirelywettedbywateraftervisiblelightilluminationandshowsgoodhydrophilicity．Thehy-2drophilicityofTiOfilmsarefirstincreaseandthentendtobalancewithincreaseinFeionsdoped,whenthelayersoffilmsisfive2andthetemperatureofcalcinationis450℃,thehydrophilicityisthebest．Keywords:Fe/TiOfilms;
6、sol-gelmethod,Positronannihilation;Hydrophilicity2TiO半导体光催化材料对环境中的各种污染一个新的研究热点。2物的明显净化效果己引起世界上的广泛关注,光在通常情况下,TiO薄膜表面与的接触角较2催化降解有机污染物及杀菌成为一个活跃的研究大,只有经过紫外光照射后接触角会减小,并且停[1~3]方向。但是TiO光催化剂带隙较宽,只能被2止光照后薄膜表面的接触角又会逐渐增大。为了波长较短的紫外光激发,为了提高TiO光量子产2减小其接触角,人们对其进行了掺杂研究,其中研率,人们尝试用离子掺杂、复合半导体等手段来克
7、[4~6]究较多的是钒、氮、锶等金属的掺杂改性,对铁掺服它的结构缺陷,以提高光催化活性。1997[8-10]年,Wang[7]等人报道了TiO新的特性-双亲性,人杂TiO2薄膜的研究较少。同时,目前进行的2们开始利用TiO的光催化氧化和超亲水性,开发掺杂研究大部分均需要紫外光照射,可见光下对2崭新的防雾和自洁净材料,使得亲水性薄膜成为其亲水性的研究却极为少见。收稿日期:2013-08-12;修回日期:2013-12-03基金项目:国家磁约束核聚变能研究专项资助(2011GB111005)联系人简介:孟丹(1985-),女,主要从事纳米TiO2薄膜的光催
8、化研究。E-mail:mengdan249215616@163．com第3期孟丹,等:低含量铁
