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文檔簡介
1、近十年來,納米二氧化鈦因其在光催化方面的應用而得到了廣泛的關注。在實際應用方面,其自清潔、分解水、殺菌等光催化性質(zhì)已經(jīng)應用到許多領域。本論文中我們以金屬鈦為靶,在氧氣氛下脈沖激光沉積二氧化鈦薄膜,所用的激光器是波長為248nm的KrF準分子激光器。在這種方法中,通過激光灼燒鈦靶濺出的粒子與周圍的氧氣發(fā)生化學反應形成二氧化鈦薄膜。然而,獲得銳鈦礦相薄膜的過程窗口是相當窄的,并且沉積參數(shù)對薄膜光學及光催化性質(zhì)的影響尚未見報道。 我們
2、通過改變氧氣壓、沉積溫度及激光能量,系統(tǒng)地研究了沉積參數(shù)對薄膜微觀結(jié)構(gòu)、光學及光催化性質(zhì)的影響。當在400℃沉積溫度時,氧氣壓對薄膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學和光催化性質(zhì)具有重要影響。我們發(fā)現(xiàn)在15Pa氧氣壓下制備的薄膜接近純銳鈦礦相,具有典型的(101)和(004)峰。該薄膜與5到30Pa氧氣壓下制備的其它薄膜具有最小的晶粒尺寸,并且具有較好的透光性和光催化分解亞甲基藍溶液的性質(zhì)。當在700℃沉積溫度時,薄膜具有較尖銳的(004)峰,
3、并且不受氧氣壓的影響。我們認為在不同的沉積溫度下薄膜存在兩種生長模式:氧氣壓控制模式(400℃)和襯底溫度控制模式(700℃)。另外,光學及光催化性質(zhì)對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸較為敏感,在700℃沉積溫度2.4J/cm2激光能量下制備的薄膜具有最好的光催化分解亞甲基藍溶液的性質(zhì)。因此,沉積參數(shù)對于反應脈沖激光沉積是至關重要的因素。 近來一種多鐵材料(BiFeO3)由于其也具有光催化活性而引起了研究者較多的關注。它具有可見光響應,
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