TiO-,2--Cu-,2-O納米復(fù)合膜的制備、性質(zhì)研究及其應(yīng)用.pdf

1、納米TiO2是一種禁帶寬度較大的n型半導(dǎo)體材料，只能為紫外光所激發(fā)，降低了太陽能的利用率，且由于光激發(fā)產(chǎn)生的電子與空穴的復(fù)合率很高，使得TiO2的光催化效率降低；而納米Cu2O是禁帶寬度較窄的p型半導(dǎo)體材料，禁帶寬度約為2．17eV，能吸收近紫外線，可以被400—500nm可見光激發(fā)。并且在太陽能電池的應(yīng)用中，已證明了Cu2O是一種可見光催化劑，具有良好的光催化性能并且儲量大，無毒廉價。但是單一的Cu2O很活潑，容易被氧化而失去活性，因

2、而在應(yīng)用方面受到限制。曾有報道用電化學(xué)方法制備TiO2—Cu2O異質(zhì)結(jié)薄膜電極，當(dāng)發(fā)現(xiàn)TiO2和Cu2O復(fù)合后，不但可以提高了TiO2的太陽光利用效率，還能增強Cu2O的穩(wěn)定性。 本論文主要工作是用溶膠－凝膠法在載玻片基底上運用提拉法得到TiO2薄膜，然后又用化學(xué)沉積法制備了納米TiO2—Cu2O復(fù)合膜。經(jīng)SEM、TEM和HRTEM表征，發(fā)現(xiàn)組成復(fù)合膜的顆粒很小，通過紫外可見吸收發(fā)現(xiàn)，隨其粒徑變小吸收峰有“藍(lán)移”現(xiàn)象，說明了組成

3、該納米復(fù)合膜的顆粒具有量子尺寸效應(yīng)。根據(jù)XRD和XPS研究證明，所制得的納米TiO2—Cu2O合膜性能穩(wěn)定，經(jīng)過半年和一年后再次測定，仍沒有其他價態(tài)的銅存在，證明了復(fù)合膜中氧化亞銅的穩(wěn)定性很好。將此復(fù)合膜進(jìn)行紫外可見透射率的測試，并與TiO2膜相比，復(fù)合膜吸收了約60％的紫外光和幾乎全部的近紫外光，且在可見部分透射率卻明顯提高。我們又根據(jù)此現(xiàn)象對復(fù)合膜進(jìn)行了熒光光譜測試，發(fā)現(xiàn)用最佳激發(fā)波長270nm對其進(jìn)行激發(fā)，在369、450、470