貴金屬修飾氮摻雜TiO2薄膜光催化還原性能的研究.pdf

1、納米材料的光催化還原技術是解決超低濃度重金屬污染的可行辦法之一，二氧化鈦(TiO2)因其安全無毒、化學性質穩(wěn)定等優(yōu)點，被認為是最有應用前景的光催化材料之一，但TiO2禁帶寬度較寬(3.2eV)，只能被波長小于387nm的紫外光激發(fā)，且光催化效率較低，限制了它的實際應用。本文采用磁控濺射的方法制備了Ag-N-TiO2薄膜和Pd-N-TiO2薄膜，研究貴金屬元素(Ag、Pd)的含量對薄膜結構、形貌、光學性能的影響，并對其進行了可見光催化還原

2、Cr(Ⅵ)溶液的試驗，以期對TiO2薄膜進行改性，為光催化去除水中重金屬離子的實際應用提供指導。
　　采用磁控濺射法，襯底溫度為250℃，氮氣和氧氣的氣流量比為4∶1，濺射氣壓為0.5Pa，制備的N-TiO2薄膜性能良好，可見光照射30min后，該薄膜可將Cr(Ⅵ)濃度降解至原始濃度的83.4％。在此基礎上，采用多次沉積法和拼靶法制備了多組貴金屬含量不同的Ag-N-TiO2薄膜和Pd-N-TiO2薄膜。
　　制備的Ag-N-

3、TiO2薄膜，結晶性良好，呈單一銳鈦礦結構，Ag的修飾使薄膜晶粒尺寸減小，表面粗糙度增大，從而使薄膜的比表面積增大。Ag的修飾使薄膜的吸收光譜明顯紅移，吸收邊可紅移至380nm以上。在不同Ag含量的Ag-N-TiO2薄膜表面，Ag都以Ag+的形式存在，Ti有Ti4+和Ti3+兩種存在形式。隨著Ag含量的增加，Ag-N-TiO2薄膜的光催化還原性能先增強后減弱，Ag含量為6.21 At.％的Ag-N-TiO2薄膜有最優(yōu)的光催化還原性能。<

4、br>　　制備的Pd-N-TiO2薄膜，結晶性良好，呈單一銳鈦礦結構，Pd的修飾使薄膜晶粒尺寸減小，表面粗糙度增大，從而使薄膜的比表面積增大。Pd的修飾使薄膜的吸收光譜明顯紅移，吸收邊可紅移至400nm以上。在不同Pd含量的Pd-N-TiO2薄膜表面，Pd有Pd和Pd2+兩種存在形式，隨著Pd含量的增加，Pd2+所占比例明顯增大。Pd-N-TiO2薄膜的光催化還原性能隨著Pd含量的增加，先增強后減弱，Pd含量為0.48At.％的Pd-N