硅膠負(fù)載摻鐵納米二氧化鈦膜的制備與性能研究.pdf

1、近年來，在濕法化學(xué)中發(fā)展起一種新的方法——液相沉積法(Liquid Phase Deposition簡稱LPD)，該法最初用來制備SiO2薄膜，以后得以發(fā)展，用來制備其它薄膜。用此法只需在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)液中浸入基片，在基片上便會沉積出均勻致密的氧化物或氫氧化物薄膜。成膜過程不需熱處理，不需昂貴的設(shè)備，操作簡單。 本文利用六氟鈦酸銨和F-離子捕獲劑硼酸作為原料，用液相沉積法在硅膠載體上制備了摻鐵二氧化鈦薄膜，并對其光催化性能進(jìn)行了研究

2、。根據(jù)正交分析得出最好的實(shí)驗(yàn)條件為：鐵含量為0.1％；原料配比1：2；沉積溫度60℃；焙燒時(shí)間4h；焙燒溫度500℃；沉積時(shí)間6h。對在最優(yōu)條件下制得的樣品分別進(jìn)行了XPS、FT-IR、SEM、XRD和UV-Vis分析。XPS分析表明，樣品中主要含有Ti、O、Si和Fe4種元素，并且Fe元素已經(jīng)成功地?fù)诫s到了TiO2晶格中；在FT-IR圖譜中可以發(fā)現(xiàn)Ti-O-Si鍵的形成，說明TiO2和硅膠緊密相聯(lián)；SEM照片上可以明顯看到由大小均勻、

3、排列致密的球狀顆粒在硅膠表面形成的膜，每個(gè)球粒又都是由大小約10nm～20nm納米晶聚集而成；XRD譜圖顯示，500℃焙燒后的Fe3+-TiO2/硅膠樣品中有很強(qiáng)的銳鈦礦型二氧化鈦衍射峰，表明樣品經(jīng)500℃焙燒后得到的是銳鈦礦型二氧化鈦納米晶粒。樣品的紫外-可見光漫反射譜圖中發(fā)現(xiàn)有紅移現(xiàn)象，證明了摻雜Fe3+可以使TiO2的光響應(yīng)范圍向可見光區(qū)擴(kuò)展，有利于催化劑對可見光的吸收，從而提高催化劑的光催化活性。 最后，在紫外光和可見光