可见光下亲水性TiO_2薄膜的制备及表征.pdfVIP

石 　　油 　　化 　　工 　　　 　 2007年第 36卷第 2 期 PETRO CH EM ICAL TECHN OLO G Y ·183 · 可见光下亲水性 T iO2 薄膜的制备与表征 王 　伟 , 关凯书 ,李建卫 , 李 　璞 (华东理工大学 化工机械研究所 , 上海 200237) [摘要 ] 采用溶胶 - 凝胶法制备了具有可见光活性的掺氮 T iO 2 薄膜 , 通过 X 射线衍射分析和原子力显微镜研究了其晶相组成 、 表面形貌及表面粗糙度; 为确定氮的掺杂方式, 用 X 射线光电子能谱对试样的表面态进行测试; 并对掺氮 T iO 2 薄膜亲水性的维持 情况及在可见光照射下的亲水性恢复情况进行了研究。实验结果表明, 掺氮 T iO 2 薄膜的相组成为锐钛矿或锐钛矿与金红石的混 合相 , 薄膜中大量的纳米微孔结构及尖锐的峰状突起增加了表面的粗糙度 。掺入 T iO 2 薄膜晶格中的氮原子显著地提高了薄膜在 可见光照射下的亲水性 。在无光照的条件下, 掺氮 T iO 2 薄膜的亲水性可维持 20 d 以上; 经可见光照射后 , 掺氮 T iO 2 薄膜的亲水 性能够恢复 。 [关键词 ] 氮掺杂; 氧化钛; 薄膜; 溶胶 - 凝胶法; 可见光; 亲水性 [文章编号 ] 1000 - 8144 ( 2007) 02 - 0 183 - 05　　　[中图分类号 ] TQ 426. 4　　　[文献标识码 ] A Prepara tion and Character iza tion of V isible L ight A ctive Hydroph ilic T iO2 Th in F ilm W ang W e i, G uan Ka ishu, L i J ianw e i, L i P u ( In stitu te of P rocess Equ ipm en t and P ressu re V esse ls, East Ch ina U n iversity of Sc ience and Techno logy, Shanghai 200237, Ch ina) [ A b stract] N itrogen dop ed T iO2 th in film can be activated by v isib le ligh t and w as p rep ared by sol - gel m ethod. C rystalline structu re and m orp hology of the th in film w ere investigated by m eans of X - ray diffractom eter and atom ic force m icroscop y (A FM ) . The n itrogen - dop ing in T iO2 th in film w as iden tified by m eans of X X PS. The con tact ang le m easu rem en ts for m ain tenance and recovery of hydrop h ilicity of T iO2 th in f ilm s w e re a lso carried ou t. The film is in fo rm of ana tase cry sta lline p hase o r m ixed p hases of ana tase and