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《2004年中国材料研讨会论文摘要集》2004年
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衬底温度对磁控溅射TiO_2薄膜的结构和光催化特性的影响

桑敏  刘发民  王天民  
【摘要】:TiO2半导体具有金红石、锐钛矿、板钛矿三种结构,它们具有不同的带隙,由于其在常温下表现出稳定的化学性质、在可见光和近红外区的透明性以及高的介电常数等特性而被广泛用于太阳能电池、光传感器以及光催化等领域。TiO2薄膜的制备方法有很多,如溶胶.凝胶法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法、活化反应蒸发法、离子束沉积法等。本文使用TiO2陶瓷靶及射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出了一系列透明TiO2薄膜,研究了衬底温度对TiO2薄膜结构和光催化特性的影响。利用X射线衍射、原子力显微镜对其结构进行了表征,进一步得到了TiO2薄膜的相变规律,如图1所示,这种相变对吸收边的红移有一定的影响作用。另外,利用紫外-可见光-近红外分光光度计对其光催化降解罗丹明B溶液的效率进行了测量,结果如图2所示,从图中可以看出,随着衬底温度的升高,降解率先增加后减小,在550℃表现出最佳的光催化效果,这是因为随着衬底温度的升高,结晶更加充分,而且锐钛矿的带隙较宽,这有助于阻止光生电子和空穴的较快复合。

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