鉑鉻共摻雜納米TiO2薄膜的制備及其光催化性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能的利用，環(huán)境污染的控制與治理是人類面臨和亟待解決的重大課題。二氧化鈦光催化劑被廣泛應(yīng)用于氣相及水溶液中有機(jī)污染物的降解、除臭、自潔殺菌以及光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。但是二氧化鈦的禁帶較寬(銳鈦礦的E≈3.2eV)，光催化吸收僅限于紫外光區(qū)，而紫外光僅僅占太陽(yáng)能的3％-5%。因此，通過(guò)修飾或改性使得二氧化鈦?lái)憫?yīng)長(zhǎng)波可見光部分，高效利用太陽(yáng)能來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題己成為二氧化鈦光催化研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。
　　本文以鈦酸丁酯為前驅(qū)體，采用溶膠-凝膠

2、法在載波片上分別制備了鉑、鉻金屬離子單摻雜和鉑鉻共摻雜納米TiO2薄膜。實(shí)驗(yàn)表明：通過(guò)改變水、乙醇、硝酸等與鈦酸丁酯的配比，可控制溶膠的水解聚合速度，生成具有良好成膜性能的溶膠。試驗(yàn)得出了較理想的摩爾配比及反應(yīng)條件：（水：二乙醇胺：無(wú)水乙醇：硝酸：鈦酸丁酯=1:1:35:0.3:1），水解反應(yīng)溫度為30℃，退火溫度是450℃，退火時(shí)間為1h。改變?nèi)苣z中鉻離子、鉑離子的含量，制備出摻鉻、摻鉑和鉑鉻共摻雜的TiO2光催化薄膜。光催化活性用薄

3、膜對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率來(lái)表征，使用紫外燈作為照射源。
　　采用X射線衍射儀、紫外-可見光分光光度計(jì)、X光電子能譜儀、薄膜厚度測(cè)試儀及掃描探針顯微鏡等測(cè)試手段，研究分析了薄膜的組分、結(jié)構(gòu)、吸收光譜、膜厚和表面形貌等。研究表明：共摻體系的最佳摻雜量摩爾比為n(Cr:TiO2)=0.4%，n(Pt:TiO2)=0.03%,此時(shí)TiO2薄膜對(duì)亞甲基藍(lán)有良好的降解效果，鉑鉻共摻雜納米TiO2薄膜為銳鈦礦，粒徑約為32nm；厚度的閾值為290n