稀土摻雜對(duì)二氧化鈦薄膜性能影響研究.pdf

1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)聲明學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其它人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得直昌太堂或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名(手寫)：石佳乳簽字日期：加J2年‘月I1日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完

2、全了解南昌大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所和中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。(

3、保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名(手寫)：乃4t缸導(dǎo)師簽名(手寫)：簽字日期：如)硨∥月IIEl簽字日期：矽p年‘月，，日摘要摘要lIIIIIIIIIIIIIIIIIlUIY2141489一環(huán)境和能源是現(xiàn)階段人們關(guān)注的熱點(diǎn)，Ti02是一種寬禁帶半導(dǎo)體功能材料，由于對(duì)光敏感、無毒、親水性好等優(yōu)點(diǎn)，在光催化、自清潔、防霧玻璃等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。而Ti02只能在紫外光區(qū)受激發(fā)，對(duì)太陽能的利用率較低(8％)，研究人員在

4、改善Ti02性能方面做了大量研究。本次研究采用了浸漬提拉法制備稀土離子單摻雜和稀土離子共摻雜的Zi02薄膜，采用相關(guān)儀器如X射線衍射(XRD)、紫外可見分光光度計(jì)(uvvis)、傅里葉變換紅外紅外光譜儀(FTIR)和光接觸角測(cè)試儀等設(shè)備對(duì)所制備的Zi02薄膜結(jié)構(gòu)、光催化性能、親水性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明：(1)浸漬提拉法制備稀土元素鑭摻雜的Ti02薄膜，表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)：鑭摻雜后可以抑制銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變，但薄膜的光響應(yīng)邊界沒有明顯的紅移，當(dāng)

5、焙燒溫度為550“C時(shí)，樣品中以銳鈦礦為主，此時(shí)Ti02薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化活性。鑭摻雜量為03％時(shí)，產(chǎn)生更多的有效缺陷和電子捕獲中心，降低空穴一電子對(duì)的復(fù)合率，光催化亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出更好的催化性能，而且鑭摻雜減小了電子的擴(kuò)散程，使鍍膜層數(shù)為一層時(shí)高于三層的光催化性能。釹摻雜后Ti02薄膜吸收邊界發(fā)生了較明顯的紅移，光吸收強(qiáng)度增大，釹摻雜明顯抑制銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變，薄膜焙燒溫度為600℃時(shí)，薄膜中銳鈦礦含量增加，釹摻雜量為01％，摻雜后

6、產(chǎn)生的捕獲中心能夠更好的抑制空穴一電子對(duì)的復(fù)合，從而使Ti02薄膜催化活性得到明顯提高。釔摻雜后樣品中的羥基的含量增加，而且只有銳鈦礦存在，Ti02在(101)擇優(yōu)生長(zhǎng)，薄膜的吸收邊界發(fā)生微弱的紅移，吸光度增強(qiáng)，釔摻雜后薄膜焙燒溫度較低(500℃)時(shí)就具有良好的催化性能，說明釔摻雜后降低了向銳鈦礦轉(zhuǎn)變的溫度，另外，由于不同的稀土元素?fù)诫s對(duì)電子擴(kuò)散程的影響不同，稀土釔摻雜后，鍍膜兩層時(shí)光催化活性最高。(2)稀土鑭釹、鑭釔共摻雜后Ti02薄