[發明專利]一種鉬碳共摻二氧化鈦光催化薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201310271709.0
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103394376A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 沈杰;羅勝耘;顏秉熙
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01J37/34
• 分類號: B01J37/34;B01J27/22
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種鉬碳共摻二氧化鈦光催化薄膜的制備方法，其特征在于采用射頻磁控濺射技術，使用三靶共濺的濺射儀器，三個濺射靶分別為碳化鈦陶瓷靶、嵌鉬二氧化鈦陶瓷靶以及純二氧化鈦陶瓷靶；基板采用玻璃或金屬板，濺射時以Ar離子轟擊靶材，通過調節各靶的濺射功率來實時調控薄膜的鉬、碳和鈦的原子濃度比，以獲得優良的光催化和光電轉換性能；

制備的具體條件如下：

基板溫度為室溫至300℃；

射頻磁控濺射時使用氧、氬混合氣體，總氣壓為0.1~1.0?Pa，其中O₂分壓占總氣壓比為0.5~10.0?％；濺射功率密度為1.7~177?kW/m²；

制備得到的薄膜樣品在空氣、氮氣或惰性氣體保護下退火，退火溫度為400~600?℃，退火時間為1~5小時。

2.?根據權利要求1所述的鉬碳共摻二氧化鈦光催化薄膜的制備方法，其特征在于，所述碳化鈦陶瓷靶Ti/C原子比1:1，純度為99%；二氧化鈦陶瓷靶的純度為99.9%；嵌鉬二氧化鈦陶瓷靶中Mo/Ti原子比為3~10%，純度為99.9%；靶與基板的間距為50~75?mm。

3.?根據權利要求1或2所述的鉬碳共摻二氧化鈦光催化薄膜的制備方法，其特征在于，所述通過調節各靶的濺射功率來實時調控薄膜的鉬、碳和鈦的原子濃度比，具體操作步驟如下：?

（1）先將純二氧化鈦靶的濺射功率密度固定在35~177?kW/m²?中某個值；

（2）將嵌鉬二氧化鈦靶的濺射功率密度固定在1.7~25?kW/m²中某個值，在1.7~25?kW/m²范圍調節碳化鈦靶的不同功率密度，得到固定鉬含量和不同碳含量的薄膜；或者，將碳化鈦靶的濺射功率固定在1.7~25?kW/m²中某個值，在1.7~25?kW/m²范圍調節嵌鉬二氧化鈦靶的不同功率，得到固定碳含量和不同鉬含量的薄膜；或者，在1.7~25?kW/m²范圍同時調節嵌鉬二氧化鈦靶和碳化鈦靶的濺射功率，得到所需的鉬、碳含量的薄膜；制備得到的鉬碳共摻雜TiO₂薄膜在可見光下具有優良的光催化性能。