TiO2-BiVO4-SiO2分層薄膜的制備與性能研究.pdf

1、隨著光催化技術(shù)的研究與發(fā)展，其在環(huán)境方面的應(yīng)用越來越受到人們的重視。穩(wěn)定性好、光催化活性高的TiO2引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注，但是其較高的禁帶寬度3.2eV，只能對紫外光有吸收，從而限制了其太陽光利用率。單斜相的BiVO4作為一種新型的半導(dǎo)體材料，具有較好的可見光響應(yīng)度，其禁帶寬度為2.4eV，但是單純的BiVO4的導(dǎo)帶邊的電勢位于0V的位置，其光生電子不容易與空氣中的氧氣結(jié)合生成活性物質(zhì)，導(dǎo)致電子在催化劑表面形成積累，增加了電子與空穴的復(fù)

2、合幾率，從而大大降低了BiVO4在可見光下的光催化活性。經(jīng)研究表明，兩種半導(dǎo)體的復(fù)合材料具有較好的可見光光催化活性。
　　粉末狀的光催化劑存在易失活、難回收等缺點(diǎn),使其應(yīng)用受到限制。薄膜類的光催化劑具有穩(wěn)定性好、耐酸堿性強(qiáng)和易回收等優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中得到廣泛應(yīng)用。其中自清潔材料得到很好的發(fā)展。自清潔材料是通過光致分解有機(jī)物或者超疏水性和超親水性實(shí)現(xiàn)自清潔功能，在建筑、交通、新能源等行業(yè)具有重要的應(yīng)用前景。
　　本文包括以下幾

3、個(gè)部分：
　　（1）以普通玻璃為基底，采用溶膠凝膠法制備不同涂覆次數(shù)的TiO2薄膜和添加二乙醇胺制備的TiO2薄膜（以下簡稱為T-1）。利用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡(SEM)和Uv-Vis光譜分析考察不同涂覆次數(shù)的薄膜的晶型、形貌和紫外可見光吸收能力。同時(shí)，通過降解亞甲基藍(lán)和接觸角的測定來考察薄膜的光催化活性和自清潔能力。
　?。?）先采用水熱法制備了BiVO4粉體，研究了pH對BiVO4晶型的影響。得出酸性條件

4、下有利于單斜相的 BiVO4生成。再以普通玻璃為基底，采用溶膠凝膠法制備了不同涂覆次數(shù)的BiVO4薄膜，利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和Uv-Vis光譜分析考察薄膜的晶型、形貌和紫外可見光吸收能力。同時(shí)，通過降解亞甲基藍(lán)和接觸角的測定來考察薄膜的光催化活性和自清潔能力。
　?。?）采用溶膠凝膠法制備了TiO2/BiVO4薄膜。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和Uv-Vis光譜分析考察薄膜的晶型

5、、形貌和紫外可見光吸收能力。同時(shí)，通過降解亞甲基藍(lán)和接觸角的測定來考察薄膜的光催化活性和自清潔能力。并與單一的T-1薄膜和BiVO4薄膜的光催化活性和自清潔能力進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)TiO2/BiVO4薄膜比單一的T-1薄膜和BiVO4薄膜具有更高的可見光催化活性和優(yōu)異的自清潔能力。
　?。?）采用溶膠凝膠法制備了SiO2薄膜和TiO2/BiVO4/SiO2薄膜。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和Uv-Vis光譜分析考察