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1、二氧化鈦是目前研究最廣泛的半導(dǎo)體光催化材料之一,具有催化活性高、價(jià)廉、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于光解水制氫、抗菌除臭、廢氣凈化、降解有機(jī)物、自清潔等方面。但由于其禁帶寬度較寬,量子效率也較低,限制了二氧化鈦的大面積應(yīng)用。本文通過(guò)金屬修飾與N摻雜的協(xié)同作用,對(duì)TiO2薄膜進(jìn)行改性,以使其獲得更高的光催化氧化性能。
采用磁控濺射法制備了Fe修飾N摻雜TiO2薄膜(Fe-N-TiO2),研究了Fe修飾量與熱處理對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌
2、、表面元素化學(xué)態(tài)以及光吸收性能的影響。結(jié)果表明:Fe修飾N摻雜使薄膜晶粒細(xì)化,比表面積增大;Fe含量的增加有助于晶粒長(zhǎng)大;且有助于金紅石相向銳鈦礦相轉(zhuǎn)變,F(xiàn)e含量為1.5 at.%時(shí),薄膜為純銳鈦礦相;Fe元素是以Fe3+氧化態(tài)形式替位存在于TiO2晶格中,N-取代O2-進(jìn)入晶格中;隨著Fe含量的增加吸收邊紅移程度增大,當(dāng)Fe含量達(dá)到3.0 at.%時(shí),吸收邊紅移至近410nm;對(duì)薄膜進(jìn)行退火處理后,薄膜的結(jié)晶性變好,吸收邊有一定程度的
3、紅移。
采用磁控濺射法制備了Ni修飾N摻雜TiO2薄膜(Ni-N-TiO2),研究了Ni修飾量對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌和性能的影響。Ni修飾N摻雜使薄膜晶粒細(xì)化,比表面積增大;且使薄膜中金紅石相轉(zhuǎn)化為銳鈦礦相,Ni含量為0.7 at.%時(shí),薄膜為純銳鈦礦相;Ni元素是以Ni2+氧化態(tài)形式間位存在于TiO2晶格中;隨著Ni含量的增加吸收邊紅移程度增大,當(dāng)Ni含量達(dá)到4.8 at.%時(shí),吸收邊紅移至近450nm。
Fe修飾N摻雜
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