掺锡TiO2复合薄膜的制备和光催化性能的研究.pdf

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1、复合材料学报第18卷第1期2月2000年ACTAMATERIAECMPITAEINICAol.18No.1February2000文章编号:1000-3851(2001D01-0079-04掺锡TiO复合薄膜的制备和光催化性能的研究2余家国赵修建赵青南(武汉工业大学材料复合新技术国家实验室武汉430070D摘要:通过溶胶-凝胶工艺在玻璃表面制备了均匀透明的掺锡锐钛矿型Ti光催化复合薄膜用EMR2P等对薄膜进行了表征薄膜中除含有Tin等元素外还存在一定量的来自有机前驱物未完全燃烧的C元素和从玻璃表面

2、扩散到薄膜中的Na和Ca元素甲基橙水溶液的光催化降解实验表明:掺锡Ti复合薄膜的表观2降解速率常数明显高于未掺锡Ti薄膜的表观降解速率常数这为进一步提高Ti薄膜的光催化活性开辟了新22的途径关键词:溶胶-凝胶工艺;掺锡Ti复合薄膜;光催化性能2中图分类号:TB332;643文献标识码:APREPARATIONOFSn-DOPEDTiO2COMPOSITETHINFILMSBYSOL-GELPROCESSINGANDTHEIRPHOTO-CATALYTICPROPERTIESYUJia-guoZ~A

3、iu-jianZ~AOing-nan(tatekeylabofAdvancedTechnologyforMaterialsynthesisandProcessingWuhanUniversityofTechnologyWuhan430070ChinaDAbstract:Theuniformtransparentanatasen-dopedTi2compositethinfilmsdepositedonglasssubstrateswerepreparedbysol-gelprocessing.n-

4、dopedTi2filmswerecomposedofTi2sphereparticlesinsizeof50~100nm.ThethicknessofTi2filmspreparedby1cycle(fromdippingtoteat-treatmentat5001hDis0.09morso.AnataseTi2filmsshowsomeorientationeffectin(101Dpeak.PresultshaveshowedthatbesidesTiandnelementsinfilmst

5、hereareacertainamountofresidualcarbonfromthestartingorganometalliccomponentsandasmallamountofNaandCaele-mentsdiffusedfromtheglasssubstrates.Photo-catalyticdegradationofMethylorangeaueoussolu-tionhasindicatedthatthesol-gelderivedn-dopedTi2filmsshowgood

6、photo-catalyticactivityanditsapparentdegradationrateconstantislargerthanthatofun-dopedTi2films.Theseresultsareeplainedonthebasisoftheprincipleofchargeseparationinann2Ti2compositesemiconductorsystem.rs:sol-gelprocessing;n-dopedTi2compositethinfilms;pho

7、to-catalyticproperties近年来光催化消除和降解污染物正成为环境增强了Ti薄膜光催化性能inodgopal6等在导2领域最为活跃的一个研究方向1~5光催化剂是光电玻璃上制备了耦合的n薄膜并施加一2Ti2催化过程的关键部分光催化剂的活性和固定化是定的正向偏压发现薄膜的光催化活性提高了10光催化能否实用的一个决定性因素以溶胶-凝胶法倍目前采用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备掺锡为基础的薄膜制备方法是目前研究最多的二氧化钛Ti2光催化复合薄膜尚未见文献报道本文中运用薄膜制备方法相对于化学

8、气相沉积和溅射制膜溶REM和P等技术研究了掺锡Ti2光催化胶-凝胶法更容易应用掺杂和大面积制膜而且温复合薄膜的表面特征测定了Ti薄膜和掺锡2度较低可以控制Ti薄膜的化学计量比和晶型2Ti2复合薄膜在紫外灯照射下光催化降解甲基橙在Ti半导体中掺入不同价态的金属离子是提高2的表观降解速率常数分析了掺锡Ti光催化复合光催化活性的有效方法之一344等采用2如王幼平薄膜光催化活性增强的原因溶胶-凝胶工艺制备掺铅Ti光催化纳米薄膜明显2收稿日期:1999-08-23;收修改稿日期:1999-1