摻雜鋅對TiO-,2-薄膜光催化性及抑菌性的影響.pdf

1、納米半導體光催化劑TiO2以其穩(wěn)定的化學性質(zhì)、低廉的價格和較高的光催化活性而被廣泛地研究并應(yīng)用。TiO2薄膜與普通的平板玻璃結(jié)合可以制成“自潔玻璃”，具有自清潔、空氣凈化、抑菌、防霧等功能。為了提高TiO2薄膜的光催化性能及殺菌抑菌性能，可以通過多種手段實現(xiàn)，其中摻雜是一種操作方便、簡單易行的方法。 該實驗采用溶膠-凝膠法在玻璃基片上制備TiO2薄膜和摻雜醋酸鋅的TiO2薄膜。通過改變工藝參數(shù)研究影響摻雜醋酸鋅的TiO2薄膜性能

2、的因素。借助原子力顯微鏡(AFM)、紫外吸收光譜、接觸角測定儀、生物顯微鏡等測試方法研究了薄膜表面形貌、光催化效率、親水性及殺菌抑菌性能。 研究結(jié)果顯示：去離子水的加入量、薄膜層數(shù)、熱處理溫度等工藝條件的變化很大程度上會影響薄膜的質(zhì)量與性能。在本實驗的工藝參數(shù)下，550℃、4層膜光催化活性較好；通過AFM分析發(fā)現(xiàn)，隨著熱處理溫度升高，晶粒長大，晶型完整，表面粗糙度增加。熱處理溫度為550℃時，得到的薄膜緊密、細致、光滑；光催化活

3、性、抑菌性及親水性最佳；摻雜醋酸鋅后，TiO2薄膜的光催化活性和抑菌率得到提高，摻雜量以4％(摩爾分數(shù))為宜，激發(fā)波長紅移，光吸收范圍由374nm放大至386nm，禁帶寬度由3.32eV變?yōu)?.21eV。通過研究不同醋酸鋅加入量的TiO2薄膜對大腸埃希菌和金黃色葡萄球的抑菌率，發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)出的變化趨勢與光催化作用的變化趨勢相似，證明加入一定量的醋酸鋅可以提高TiO2薄膜的抑菌性。用該法制備的復合薄膜經(jīng)紫外光照射，具有良好的親水性。