液相沉积法制备TiO 2 /Si材料及其光催化性能

发布时间：2021-04-15 22:40

　　Ti O2具有优良的光催化活性,然而其较宽的带隙（Eg=3.2e V）导致其利用太阳可见光性能较差。将Ti O2与其它窄带隙半导体材料进行有效的复合,为处理以上问题提供了有益的解决方案。本工作尝试将窄带隙的硅（Eg=1.12e V）与Ti O2进行复合而形成Ti O2/Si光催化材料。从应用的角度出发,使用具有纳米陷光结构的太阳级（So G）Si片并在其上采用液相沉积法（LPD）能够较容易地制备大面积的Ti O2薄膜。结果表明,Ti O2/Si复合材料的可见光吸收和光催化性能得到较大提升,从而使得该技术途径在利用太阳能光降解领域显示出较好的应用前景。在本论文中,我们采用液相沉积法（LPD）分别在不同微结构的太阳能（So G）多晶硅片上制备了Ti O2薄膜,并对其光催化性能进行了研究。论文主要的研究结果以下:一、采用液相沉积法（LPD）制备Ti O2薄膜,研究了不同的氟钛酸铵和硼酸浓度、沉积温度、沉积时间、退火温度因素对薄膜表面结构的影响。并由此确定了最佳的薄膜制备工艺:0.1mol/L的（NH4）2Ti F6和0.4 mol/L的H3BO3,在55℃温度下沉积1h并在700℃下进行热处... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同表面结构的硅片的反射率[9]

图 1-2 TiO2的晶体结构2 TiO2的光催化原理半导体的能带结构包括导带和价带，在高能的导带和低能的价带之间存在体的最大光响应波长 λg 与禁带宽度 Eg 成反比，它们之间满足关系式 [1

图 1-3 几种半导体在水溶液中（PH=1.0）的带隙能级及其价带和导带电位[15]二氧化钛表面被波长小于387 nm 的光照射后，价带上的电子(e-)被激，在价带上留下相应的空穴(h+)，产生光生电子-空穴对又能重新复合以热能等形式散发出去。其光催化机理示意图如图1-4所示：


本文编号：3140217