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微等离子体氧化法制备纳米结构S掺杂TiO2薄膜的光催化性能研究

于忠臣 , 王松 , 韩璐 , 李转 , 牛源麟

稀有金属材料与工程

以钛为基体,在较短的时间内,采用微等离子体氧化法制备了TiO2薄膜.以罗丹明B溶液为目标污染物测试所得TiO2薄膜光催化性能.为提高所得TiO2薄膜的光催化性能,向电解液中添加了不同浓度的CH4N2S,制备S掺杂TiO2薄膜.利用扫描电镜(SEM)、光电子能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)表征S掺杂前后所得的TiO2薄膜表面形貌、元素组成和晶体结构.结果表明,所得TiO2薄膜为多孔状,孔径大小均一.电解液中的CH4N2S浓度对微孔密度和孔径影响较大,S掺杂能使多孔TiO2微孔密度增大,比表面积增大.但S对TiO2晶相组成影响不大,对晶胞参数有所影响.S掺杂可有效提高TiO2的光催化活性,其中当电解液中的C-H4N2S为6.0 g/L时,对初始浓度为10 mg/L罗丹明B溶液120 min的降解率可达到98%,表现出最强的光降解能力.

关键词: TiO2薄膜 , S离子掺杂 , 光催化性能

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