The method of photocatalytic degradation of organic pollutants by using Au nanoparticles to enhance Ga2O3 thin film belongs to the field of photocatalytic degradation of organic pollutants by semiconductor materials. The present invention uses Au nanoparticles as the loading material of Ga2O3 film to enhance the catalytic degradation efficiency of Ga2O3 material. A layer of Au film was deposited on Ga2O3 thin film by DC magnetron sputtering, and the Au film was annealed to form Au nanoparticles. The invention utilizes the plasma exciton action of Au nanoparticles to improve the degradation efficiency of Ga2O3 material for degradation of organic pollutants.
【技术实现步骤摘要】
利用Au纳米颗粒增强Ga2O3薄膜光催化降解有机污染物的方法
本专利技术涉及一种利用Au纳米颗粒增强Ga2O3薄膜光催化降解有机污染物的方法,属于半导体材料光催化降解有机污染物领域。
技术介绍
近年来,半导体光催化技术作为一种低成本、环保和可持续的处理技术,与工业废水零排放计划相结合,显示出巨大的潜力。这种先进的氧化技术已被广泛证明能够去除水中的持久性有机化合物和微生物。目前半导体光催化降解有机污染物的研究绝大部分采用的为微纳米级颗粒材料,此种材料具有较大的比表面积、较高的污染物降解效率,但是阻碍其商业化的主要技术障碍是水处理后催化剂颗粒的回收。为了提高Ga2O3材料的催化降解效率,科研工作者对Ga2O3材料进行了贵金属负载研究。研究发现Au、Ag、Pd、Cu、Pt等均能有效提高Ga2O3材料的催化降解效率。这是由于这些金属可以增强半导体材料的电荷分离和电子传递。目前制备贵金属纳米颗粒常采用化学法,存在贵金属纳米颗粒尺寸不可控的难题。综上所述,亟需一种可调控贵金属纳米颗粒尺寸的生长手段来提高Ga2O3材料的催化降解效率。
技术实现思路
本专利技术采用Au纳米颗粒作为Ga2O3薄膜的负载材料来增强Ga2O3材料的催化降解效率。采用直流磁控溅射法在Ga2O3薄膜上沉积一层Au膜,并通过退火的方式使Au薄膜变成Au纳米颗粒形态。利用Au纳米颗粒的等离激元作用来提高Ga2O3材料降解有机污染物的降解效率。本专利技术的目的可通过如下技术流程实现:(1)采用石英片作为Ga2O3薄膜生长的基片,对石英基片进行超声清洗。(2)利用射频磁控溅射设备在石英基片上沉积一层Ga2O3 ...
【技术保护点】
1.Au纳米颗粒增强Ga2O3薄膜的制备方法,其特征在于:(1)采用石英片作为Ga2O3薄膜生长的基片,对石英基片进行超声清洗;(2)利用射频磁控溅射设备在石英基片上沉积一层Ga2O3薄膜材料;(3)利用直流溅射设备在Ga2O3薄膜材料上生长一层Au薄膜;(4)利用管式炉对覆盖有Au薄膜的Ga2O3薄膜材料进行热退火处理。
【技术特征摘要】
1.Au纳米颗粒增强Ga2O3薄膜的制备方法,其特征在于:(1)采用石英片作为Ga2O3薄膜生长的基片,对石英基片进行超声清洗;(2)利用射频磁控溅射设备在石英基片上沉积一层Ga2O3薄膜材料;(3)利用直流溅射设备在Ga2O3薄膜材料上生长一层Au薄膜;(4)利用管式炉对覆盖有Au薄膜的Ga2O3薄膜材料进行热退火处理。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:(1)以石英片作为Ga2O3薄膜生长的基片,超声清洗基片,并用氮气气枪吹干基片备用;(2)采用射频磁控溅射设备在石英基片...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓金祥,张浩,段苹,李瑞东,徐智洋,孙俊杰,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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