微弧氧化制备纳米晶TiO2薄膜的HRTEM观察及光催化改性研究
利用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)制备的TiO2纳米晶薄膜具有膜层均一、比表面积大、与基体结合力强和经久耐用等特点,在光催化领域受到越来越多的关注与应用。研究表明：1)MAO制备的TiO2薄膜的微结构从表至内呈梯度变化,表面为一层厚度约10-20 nm的非晶态TiO2膜；然后是非晶态TiO2与锐钛矿和少量金红石TiO2的混合区,TiO2晶粒直径约为12nm左右；内部基体为晶粒直径约20 nm的锐钛矿TiO2组织；当将TiO2薄膜进行450℃热处理12h后,非晶态TiO2晶化成细小的锐钛矿,并且其光催化效率比原始样品提高了2倍以上,基于离子渗氨的微弧氧化,在Ti表面制备出高含量取代型N掺杂TiO2薄膜。与利用传统方法制备的TiO2_XNX粉末或薄膜相比，本方法制备的TiO2_XNX薄膜中氮含量（x）高达0.11。同时，相对与同样方法制备的未掺杂的TiO2薄膜，该TiO2_XNX薄膜的紫外-可见漫反射谱显示了明显的红移，禁带宽度减小到2.6 eV，具有更高的光生载流子浓度和更强的光催化活性。
微弧氧化 纳米晶二氧化钛薄膜 N掺杂 光催化改性
江旭东 王永钱 潘春旭
武汉大学物理科学与技术学院,人工微结构教育部重点实验室,中国武汉430072 武汉大学电子显微镜中心,中国武汉430072
国内会议
武汉
中文
343-343
2012-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）