白爱英
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梁伟
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云洁
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张瑜
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薛晋波
材料热处理学报
用溶胶凝胶法制备掺铂量从0.2 wt%～1.0 wt%的二氧化钛溶胶,在载玻片上以旋涂法制成薄膜,并经823 K保温2 h热处理,用XRD、SEM、TEM、UV-vis等手段,对其组织结构和光学性能进行分析测试;通过紫外光下降解亚甲基蓝溶液测试薄膜样品的光催化活性.结果表明:该方法制得的二氧化钛全部为锐钛矿晶型,颗粒大小较均匀,平均粒径为20～40nm.掺铂量0.2 wt%时,二氧化钛的本征吸收边从350 nm红移至400 nm,紫外光照射6 h后,亚甲基蓝溶液的降解率是纯二氧化钛的1.6倍.
关键词:
溶胶凝胶法
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掺铂
,
薄膜
,
光催化活性
张瑜
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梁伟
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云洁
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白爱英
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薛晋波
功能材料
采用溶胶-凝胶法辅之以离子溅射制备了TiO2/Pt/TiO2纳米多层薄膜和TiO2/TiO2薄膜.通过SEM观察表明,TiO2/Pt/TiO2中二氧化钛颗粒的平均尺寸在20～40nm之间,而TiO2/TiO2中颗粒平均尺寸在40～80nm之间.TiO2/Pt/TiO2纳米多层薄膜的总厚度约为160nm.TEM观察及SADP结果证实单质Pt颗粒尺寸在20～40nm之间,二氧化钛为锐钛矿型.与TiO2/TiO2薄膜相比,TiO2/Pt/TiO2的光吸收曲线红移了30nm,与此同时,除本征吸收边(365nm)外,它在可见光波段还出现了一个新的吸收边650nm,对应的带隙为1.91eV,这种现象归因于沉积Pt后TiO2/Pt/TiO2薄膜中存在金属与基体的界面强相互作用(SMSI).在可见光光降解甲基蓝的实验中,扣除甲基蓝自身的分解,TiO2/Pt/TiO2多层纳米复合薄膜2h后的光降解率为18.1%.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
二氧化钛薄膜
,
铂颗粒
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光催化活性
白爱英
,
梁伟
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.007
真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功地制备Cu-TiO23层复合结构薄膜.运用XRD,SEM,UV-vis等手段进行结构表征和光吸收性能测试.通过模拟可见光下制备样品对亚甲基蓝溶液降解率的变化,评定其光催化活性.结果表明:该法制备的复合结构薄膜,在未热处理时真空蒸镀的金属层为单质Cu.在723 K热处理后,沉积的Cu被氧化主要以Cu2O的形式存在,而TiO2为单一的锐钛矿晶型.823K保温2.0 h热处理后Cu2O进一步被氧化为CuO,同时出现了少量金红石型TiO2.由于Cu2O与CuO均为窄带隙的半导体,在可见光照射下会发生电子由价带向导带的跃迁,因此复合薄膜表现出明显的可见光吸收性能.降解实验的结果则表明:不同温度热处理后的复合薄膜均表现出较高的光催化活性,特别是723K热处理后的复合薄膜样品可见光催化活性最好,在可见光照射5.0 h后对亚甲基蓝溶液降解率接近100%.分析其原因认为,P型的Cu2O和CuO与n型TiO2半导体接触后,在其界面形成了纳米异质结的结合,其p-n结的内建电场抑制了光生载流予的再复合,提高了量子产率,因此使复合薄膜表现出较高的光催化性能.
关键词:
铜沉积
,
复合薄膜
,
异质结
,
可见光催化活性
白爱英
,
梁伟
,
云洁
,
薛晋波
材料导报
采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,并在不同温度热处理.用SEM、XPS、UV-vis等分析方法进行结构表征和性能测试,通过降解亚甲基蓝溶液测试其可见光光催化活性.结果表明,723K时掺杂Fe3+的TiO2薄膜已经结晶,粒径为40～50nm.掺杂元素以Fe3+并口Fd2+形式存在于TiO2晶格并取代Ti4+形成Ti-O-Fe键,改变了TiO2的表面态,使TiO2带隙变窄,促进了对可见光的吸收.降解实验结果表明,823K热处理后掺杂铁的TiO2薄膜其光催化活性最好,在25W白炽灯模拟可见光下照射3.0h后,亚甲基蓝溶液的降解率接近30%.
关键词:
掺杂Fe3+薄膜
,
热处理
,
可见光催化活性
