【作者】 林熙；

【导师】 李旦振；

【作者基本信息】 福州大学 ， 物理化学， 2004， 硕士

【摘要】 本论文采用改进的溶胶－凝胶法制备了两个系列光催化负载膜：⑴ 不同基底（钠钙玻璃、石英玻璃、单晶硅、Al2O3、Al）的TiO2、Fe2O3、ZnO负载膜；⑵ 石英玻璃基底sandwich结构异质结型ZnO/TiO2、TiO2/ZnO、Fe2O3/TiO2、TiO2/Fe2O3复合光催化膜。应用X-射线衍射仪、俄歇电子能谱议、原子力显微镜、时间分辨光电导谱仪、X射线荧光元素分析、原子吸收光谱、紫外-可见-近红外分光光度计及OCA20型接触角仪对负载膜进行了表征和活性评价，研究了负载膜的光致亲水性与基材结构之间的关系及异质结对负载膜光催化活性及光致亲水性的影响。研究结果表明：⑴ 半导体氧化物负载膜存在本征接触角。基材不含Na＋的负载膜在氮气气氛保护下、500℃高温烧结后清洁表面的初始角即其本征接触角；当基材中含有Na＋，高温烧结时由于热运动，Na＋扩散到负载膜表面，掩盖了其本征接触角的存在；在Fe2O3、ZnO负载膜中掺入Na＋，则可控制其初始角。⑵ 石英玻璃基底的异质结型TiO2/ZnO和Fe2O3/TiO2复合膜光催化降解亚甲基兰的活性相对于TiO2和Fe2O3得到显著的提高，ZnO/TiO2的光催化活性相对于ZnO没有明显的变化，TiO2/Fe2O3的光催化活性相对于TiO2明显降低。TiO2石英玻璃负载膜经254 nm紫外光光照后出现超亲水性（与水的接触角≤5°），ZnO、Fe2O3膜无此特性。但Fe2O3/TiO2复合膜经254 nm紫外光光照后表面也出现光致超亲水性。扫描俄歇微探针和原子力显微镜实验结果表明:样品 TiO2、TiO2/ZnO、TiO2/Fe2O3，ZnO/TiO2、ZnO及Fe2O3/TiO2、Fe2O3表面分别均由单一的半导体氧化物TiO2，ZnO 及Fe2O3组成，表面粒子的粒径分布及表面粗糙度没有明显的差异。相对纯TiO2负载膜样品的少子寿命(τs= 9.28E-4s)，异质结膜TiO2/Fe2O3的少子寿命(τs= 8.73E-4s)减小，TiO2/ZnO的少子寿命(τs= 1.75E-2s)增大；其少子寿命与光催化活性有相同的变化规律（负载膜的光催化活性顺序TiO2/ZnO > TiO2 > TiO2/Fe2O3）。其他异质结膜样品的少子寿命与光催化活性的变化规律也类似。更多还原

【Abstract】