可見光響應(yīng)半導(dǎo)體納晶薄膜的制備及催化性能研究.pdf

1、近年來,半導(dǎo)體光催化劑在環(huán)境保護方面因為對水中有機污染物具有良好的降解力而受到廣泛的關(guān)注。在眾多的半導(dǎo)體光催化劑中,二氧化鈦具有無毒無害、價廉、耐光性、催化活性高、化學(xué)性能穩(wěn)定的優(yōu)勢,被證實是最有潛力的光催化劑之一。TiO2雖然用途廣泛,但是它的禁帶寬度為3.2eV,只能利用只占太陽光5％的紫外光,不能充分利用太陽光中占大部分的可見光。另外,TiO2粉末難以從水中分離、回收,也易發(fā)生粉末團聚。本論文通過水熱法制備碘摻雜TiO2(I-Ti

2、O2)納晶,并采用涂敷法得到I-TiO2納晶薄膜,利用掃描電子顯微鏡及紫外分光光度計對其進行形貌及性能表征。
　　 I-TiO2納晶薄膜的光催化性能通過中性條件下二元染料體系(Flu／RhB體系和EO／RhB體系)溶液在可見光照射下的降解情況來研究。摻碘后,TiO2納晶薄膜對光的吸收以及光催化活性都要強于純Tio2納晶薄膜,且當(dāng)FTi摩爾比為10％時,薄膜的光催化活性達到最高。在羅丹明B(RhB)溶液中引入熒光素鈉(Flu)和曙

3、紅Y(EO)之后,RhB的降解速率被明顯加快了,Flu和EO在實驗中起到的是光敏化劑的作用。最后,為了確定在光催化氧化過程中起主要氧化作用的活性組分,在Flu／RhB體系和EO／RhB體系中都加入了乙二醇。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RhB、Flu和EO的降解速率都明顯地減慢了。這表明,光催化降解過程中起主要氧化作用的活性組分就是·OH。
　　 本論文所制備的碘摻雜二氧化鈦薄膜提高了二氧化鈦薄膜對可見光的吸收,極大地增強了該薄膜在太陽光下的應(yīng)用價值