An increased ratio method for preparing nitrogen doped TiO2 thin film surface area, which comprises the following steps: (1) on the glass substrate by spraying TMAH solution of hydrofluoric acid and compound after mixing (2) cleaning the glass substrate, after drying by high pressure N2; (3) by magnetron sputtering on the glass substrate the surface micro deposition of nitrogen doped TiO2 thin film structure, which has a large surface area of the nitrogen doped TiO2 thin films. The invention adopts the compound solution of hydrofluoric acid and mixed TMAH after spraying treatment on the surface of the glass substrate, micro glass substrate structure, and then on a glass substrate by magnetron sputtering deposition of nitrogen doped titanium dioxide thin film, thin film obtained has a larger surface area, improve the efficiency of photocatalytic films.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化
,具体涉及一种具有更大比表面积的氮掺杂二氧化钛薄膜的制备方法。
技术介绍
在众多半导体催化材料中,二氧化钛具有催化活性高、氧化能力強及光稳定性高等特性,成为最常用的一种半导体催化材料。随着世界范围内环境问题的日益严重,利用二氧化钛光催化作用进行环境净化已经引起了广泛的重视。然而,二氧化钛的禁带宽度较大(锐钛矿结构Eg=3.2eV),只有在波长小于387nm的紫外光下才能发生光催化反应,但紫外光只占太阳光能量的很少一部分(约5%),而在太阳光中占大多数的可见光(约45%)却无法利用。近年来,掺杂改性是使二氧化钛具有可见光催化活性的重要手段之一,掺杂分为金属掺杂和非金属掺杂,金属离子掺杂虽然可实现可见光催化活性,但由于金属离子成为复合中心,使紫外光波段的催化活性降低。2001年R.Asahi等报道了氮掺杂的二氧化钛具有可见光响应,并发现氮替代少量的晶格氧可以使二氧化钛的带隙变窄,在不降低紫外光下活性的同时使二氧化钛具有可见光活性。目前,对二氧化钛进行非金属(如碳、氮、硫、硼等)掺杂研究成为当前的研究热点,已有的研究结果表明,氮掺杂是目前最有效的掺杂手段,因为氮的2p轨道和氧的2p轨道发生强烈的关联作用,进而使薄膜的禁带宽度降低。目前对于二氧化钛的掺杂改性成为一大研究热点,氮掺杂二氧化钛薄膜的制备方法主要有溅射法、脉冲激光沉积法、溶胶-凝胶法等。然而目前大多数的制备方法存在比表面积小、催化效果差等缺点。吕男等[200810050888.4]采用单层掩模法,在硅片表面制备了具有较大比表面积的微结构并具有抗反射性。黄峰等[2012103 ...
【技术保护点】
一种增大比表面积的氮掺杂二氧化钛薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用氢氟酸和四甲基氢氧化铵TMAH混合后的复合溶液对玻璃基片进行喷淋,使玻璃基片喷淋的表面具有凹凸不平的微结构;(2)清洗玻璃基片,后用高压N2吹干;(3)采用磁控溅射技术在所述玻璃基片表面微结构上沉积氮掺杂二氧化钛薄膜,从而得到具有更大比表面积的薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种增大比表面积的氮掺杂二氧化钛薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用氢氟酸和四甲基氢氧化铵TMAH混合后的复合溶液对玻璃基片进行喷淋,使玻璃基片喷淋的表面具有凹凸不平的微结构;(2)清洗玻璃基片,后用高压N2吹干;(3)采用磁控溅射技术在所述玻璃基片表面微结构上沉积氮掺杂二氧化钛薄膜,从而得到具有更大比表面积的薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,氢氟酸为质量浓度≥40%的氢氟酸水溶液,TMAH为质量浓度≥25%的四甲基氢氧化铵水溶液;复合溶液中氢氟酸和TMAH的体积比为1:(30~60)。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭寿,马立云,杨勇,姚婷婷,金克武,李刚,沈洪雪,王天齐,甘治平,徐根保,
申请(专利权)人:蚌埠玻璃工业设计研究院,中国建材国际工程集团有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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