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真空镀膜机TiO2薄膜光电导与光催化,采用溶胶-凝胶法在石英基板上旋涂制备不同系列的TiO2薄膜样品( 掺F 浓度、保温时间、薄膜厚度、晶型) ,并用X 射线衍射等分析测试手段对样品的结构等性能进行表征。通过对薄膜样品光降解亚甲蓝溶液的实验测定来表征样品的光催化性能,并测定其光电导值。研究结果发现光电导值越大的样品对应的光催化性能也越好,说明了光电导和光催化性能存在内在联系,为用物理法表征光催化提供了实验依据。经过分析得出,光催化性和光电导率同时存在最佳掺F 浓度( 2%) 、最佳薄膜厚度( 331. 5 nm) ,晶粒尺寸越大越有利于光催化性和光电导率的提高,锐钛矿-金红石混晶优于单一的锐钛矿相。
自1972 年Fujishima发现TiO2半导体单晶电极上的光解水现象以来,人们就开始了多相半导体光催化的研究。光催化降解属于复杂的光化学反应,影响降解特性的因素很多,诸如光照波长、光强、温度、PH 等,实验也较为繁琐,至今对于TiO2的光催化活性评定尚未有统一、广泛适用的标准。
近年来研究人员开始尝试表面光电压、亮暗电导比值、亮态和暗态电导率等多种物理手段来研究表征光催化性能,希望获得更为简单的光催化性能评定手段。TiO2是高阻半导体,暗电导率很低,往往通过测量微电流的方法来获得暗电阻,微电流的测量容易受到仪表的测量精度及外界噪声影响而降低测量结果的可信度; 采取亮暗电导比值法受暗电导率测量误差的影响。