纳米多孔TiO_2薄膜制备工艺对其光学性能的影响  

A study on preparation technic and optical properties of TiO_2 nanometer porous films

作　　者：胡晓云[1] 曹大刚[2] 李婷[1] 张宗伟[3] 樊君[3] 

机构地区：[1]西北大学物理学系,陕西西安710069 [2]西北大学学报编辑部,陕西西安710069 [3]西北大学化工学院,陕西西安710069

出　　处：《西北大学学报（自然科学版）》2006年第1期50-54,共5页Journal of Northwest University（Natural Science Edition）

基　　金：陕西省教育厅专项科研基金资助项目(01JK116)

摘　　要：目的制备高效光催化薄膜，研究制备工艺对甲基橙水溶液光催化活性的影响。方法利用溶胶．凝胶技术在钠钙玻璃表面制备多孔纳米TiO2薄膜，用TEM，XRD，UV-VIS，AFM等技术对薄膜微结构进行表征。结果TiO2薄膜表面均匀，连续性好，颗粒粒径大约为17nm左右，孔洞平均大小为25nm左右，膜表面的粗糙度（RMS）大约为2～3nm左右。4500C退火处理的样品出现锐钛矿和金红石的混晶结构，锐钛矿的含量为66％，晶粒尺寸为28．8nm。随着退火时间的加长，紫外吸收峰“蓝移”，TiO2薄膜材料的带隙宽度变窄，扩大了光吸收范围。结论用工艺1制取的TiO2薄膜的光催化活性优于工艺2；450℃是合适的退火处理温度。Aim To prepare TiO2 nanometer porous films with sol-gel methods on the normal glass substrates. Methods The surface microstructure of films is measured by TEM, XRD, UV-VIS, AFM. The photocatalytic activity of TiO2 films was evaluated by methyl orange. Results The surface of the films is homogeneous and continuative. The size of grain is about 17 nm and the pore radius is average 25 nm about and the RMS of films is about 2 3 nm or so. The film consisted of anatase and rutile phase annealed at 450℃, the quantity of anatase phase in TiO2 film surface is 66% and the grain size is 28.8 nm. Conclusion With the annealing temperature rising up, optical absorption band gaps （Eg） decreases and the range of optical absorption widens.

关 键 词：TiO2纳米多孔薄膜 微结构 晶相 溶胶-凝胶法 光催化活性 

分 类 号：O484[理学—固体物理]