反应磁控溅射法制备的氮掺杂TiO2光催化膜的氮化学态和光催化活性

催化学报 , 2004, 25(7): 515-517.

反应磁控溅射法制备的氮掺杂TiO2光催化膜的氮化学态和光催化活性

陈崧哲 ^1, , 张彭义 ^2, , 祝万鹏 ^3, , 庄大明 ^4,

1.清华大学环境科学与工程系,北京,100084

2.清华大学环境科学与工程系,北京,100084

3.清华大学环境科学与工程系,北京,100084

4.清华大学机械工程系,北京,100084

基金项目: 国家自然科学基金(50238020) 中国博士后科学基金(2002-17) 国家高技术研究发展计划(863计划)(2002AA601250)

关键词：二氧化钛 , 膜 , 氮 , 掺杂 , 光催化 , 反应磁控溅射 , 苯甲酰胺

Nitrogen States and Photocatalytic Activity of Nitrogen-Doped TiO2 Films Prepared by Reactive Magnetron Sputtering

Keywords： titanium dioxide , film , nitrogen , doping , photocatalysis , reactive magnetron sputtering , benzamide

采用中频交流磁控溅射法,以O2/N2混和气为反应气体,在铝片上沉积了氮掺杂TiO2膜.利用原子力显微镜、紫外-可见光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱等手段研究了掺杂膜的表面形貌、光吸收性能、物相组成以及膜样品中氮的化学态,并通过苯甲酰胺的光催化降解实验对光催化剂活性进行了评价.结果表明,所得掺杂膜仅能够被紫外光所激发,反应气的配比对膜的形貌和TiO2的锐钛矿/金红石相比率均有影响,而氮在膜中以掺杂N3-、表面吸附N2和固溶N2的形式存在.随着N3-掺入量的增加,掺杂膜的光催化活性显著提高,在反应气体组成为N2/(O2+N2)=80%(体积分数)时,掺杂N3-量为0.594%,苯甲酰胺光催化降解效果最好,其活性约为纯TiO2膜的1.5倍.

参考文献

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