添加fe、sn对氧化铈防紫外膜性能的影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.08.015添加Fe、Sn对氧化铈防紫外膜性能的影响张爱华1，李梅2（1.四川工程职业技术学院，四川德阳618000；2.内蒙古科技大学，内蒙古包头014010）摘要：采用交叉镀膜的方法制备了玻璃基氧化铈防紫外膜，研究添加Fe、Sn对氧化铈薄膜表面、耐酸性以及可见光紫外线透过率的影响。结果表明，在CeO2溶胶掺杂Fe、Sn，随着添加量的增加，可见光区透过率相差不大，紫外光透过率降低，铁的最佳添加量为1%，锡的最佳添加量为3%，且两种掺杂

2、耐酸性较好。关键词：氧化铈；紫外可见光透过率；溶胶—凝胶法；耐酸性中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）08-0000-00EffectofFeandSnDopingonPerformanceofCeriumOxideAnti-ultravioletFilmZHANGAi-hua1,LIMei2(1.SichuanEngineeringTechnicalCollege,Deyang618000,Sichuan,China;2.SchoolofMaterialsandM

3、etallurgy,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,InnerMongolia,China)Abstract:Ceriumoxidewithcoatingofanti-UVlightwasproducedbyCrossCoatingMethod.TheeffectsofFeandSndopingonfilmsurface,acidresistanceandVIS-UVtransmittanceofceriumoxide

4、wereinvestigated.TheresultsshowthatVIStransmittanceoffilmsweresmallandUVtransmittancewaslowwithincreaseofdopingamountofFeandSninsolofCeO2.Theoptimumdopingamountofironandtinis1%and3%respectively.Mixeddopinghasbetteracidresistance.Keywords:CeO2;UV-VIStrans

5、mittance;sol-gelmethod;acidresistance纳米CeO2具有很强的紫外线吸收能力，而且对可见光无特征吸收，透过性好，紫外吸收和屏蔽效果也很好。通过CeO2掺杂可以制得不同用途的玻璃和薄膜，如红外线透过玻璃、防紫外线玻璃[1-2]、防紫外线薄膜[3]。把硝酸铁加入到CeO2溶胶配方中，能够强烈吸收紫外线，且Fe2+也对红外线有强烈吸收[4]。元素铈与锡两者在紫外区均具有强吸收带，这是由于结构中的电子从价带跃迁到导带引起的[5]；SnO2是宽带隙半导体，带隙能为3.8eV，对紫

6、外线具有强烈的吸收。国内对于稀土离子防紫外的研究主要是通过掺杂来提高材料的性能，对于稀土薄膜的研究很少。例如在TiO2薄膜中加入稀土元素铈[6]，提高了防紫外效果。Zhou等[7]采用溶胶—凝胶法制备了不同比例的TiO2/CeO2复合薄膜。靳艾平等[8]采用溶胶—凝胶技术，分别以Ti(OC4H9)4和Ce(NO3)3·6H2O为前驱体制备了Ti/Ce不同摩尔配比的TiO2-CeO2复合薄膜。本文在二氧化铈防紫外膜的制备过程中，通过掺入元素Fe、Sn来改善稀土膜的防紫外效果及薄膜在载玻片上的附着力，并对其

7、掺入量与防紫外性质的关系进行详细研究。1试验1.1试剂及设备试剂：氯化铈(CeO2/ΣREO≥99.9%，ΣREO≥45%)；化学纯硝酸铁和氯化亚锡；分析纯钛酸四丁酯和乙酰丙酮。设备：TV-1901I型双光束紫外分光光度计；鼓风干燥箱；浸渍提拉机；PW-1700型X射线衍射仪。耐酸性测试是经lmo/lL盐酸溶液浸泡，然后利用紫外可见分光光度计进行测试，评价标准为：试验前后试样的可见光透过率的变化不应超过4个百分点，并且膜层不能有明显变化[9]。1.2薄膜的制备采用文献[3]的方法制备TiO2溶胶。CeO

8、2溶胶的制备：称取8.57g氯化铈溶于50mL无水乙醇中，搅拌至完全溶解，称取2.5g乙酰丙酮加入溶液中，室温密封搅拌1.5h。按一定摩尔比加入硝酸铁和氯化亚锡（掺杂元素占铈元素的摩尔量分别为0%、1%、3%、5%、7%、10%），继续密封搅拌30min，最后陈化放置48h。收稿日期：2014-03-05基金项目：国家杰出青年基金项目（51025416）；教育部创新团队计划项目（IRT1065）作者简介：张爱华（1987-），女，山东济宁人