[發明專利]一種多層復合光催化薄膜材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010721027.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111822001B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 任會學;武道吉;張娜;于春峰;李方軍;張帥;成文清;索心睿;李靈婕
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J35/06;B01J37/34;B01J37/06;B01J37/02;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 濟南領升專利代理事務所(普通合伙) 37246
• 代理人: 崔苗苗;王吉勇

1.一種多層復合光催化薄膜材料，其特征是，由AgInS₂薄膜和ZnO薄膜多層復合，結構通式為[AgInS₂(_X)/ZnO(y)]_n，其中x和y分別表示單個踱膜循環中AgInS₂薄膜和ZnO薄膜的厚度，且1x30nm,1y30nm,n為復合鍍膜的疊加數，且1n5；所述的AgInS₂薄膜和ZnO薄膜多層復合是通過射頻磁控濺射鍍膜制得；所述的多層復合光催化薄膜材料總厚度為150-200nm；整個復合薄膜材料中每次的鍍膜循環中AgInS₂薄膜和ZnO薄膜的質量組成比例為1:2～200。

2.權利要求1所述的一種多層復合光催化薄膜材料的制備方法，其特征是，包括步驟如下：

(1)清洗并烘干玻璃基片，將玻璃基片放在掩膜板上固定送入預處理室；預處理室抽真空，當預處理室的真空度數量級達到磁控室的真空度的時候，把預處理室和磁控室之間的擋板打開，將玻璃基片送入磁控室之中，關閉磁控室和預處理室之間的擋板；磁控室抽真空，先用機械泵抽真空，再利用分子泵對磁控室抽高真空，通入氬氣；輝光放電，當放電的顏色穩定呈現出藍白色的時候準備開始鍍膜；

(2)a.將玻璃基片轉動到AgInS₂靶材的正上方，把濺射功率調節成180-300W，將玻璃基片的轉盤的轉動功率調節為2-5W，將玻璃基片的溫度設置為120-180℃，向磁控室中通入氣體使得氣體流量計氧氣和氬氣的流量比為1:3-5，同時控制磁控室中氣體的工作總壓強保持在0.5-2.0Pa，使基片處于輝光放電的范圍之中，開始計時鍍膜，在穩定輝光放電的氣氛中進行鍍膜1～2h；

b.將玻璃基片的轉盤轉動到ZnO靶材的正上方，把濺射功率調節成180-300W，將基板的轉盤的轉動功率調節為2-5W，將玻璃基片的溫度設置為120-180℃，向磁控室中通入氣體使得氣體流量計氧氣和氬氣的流量比為1:3-5，同時控制磁控室中氣體的工作總壓強保持在0.5-2.0Pa，使基片處于輝光放電的范圍之中，開始計時鍍膜，在穩定輝光放電的氣氛中進行鍍膜1～2h；

c.重復上述a、b兩步，直到完成復合多層[AgInS₂(_X)/ZnO(y)]_n設定的總層數；

(3)射頻磁控濺射完畢后，調節預處理室和磁控室的壓強，取出鍍制好薄膜的基片。

3.根據權利要求2所述的一種多層復合光催化薄膜材料的制備方法，其特征是，步驟(1)所述的磁控室當真空度達到6.0×10^-4Pa的同時，關閉磁控室分子泵閥門，打開氬氣氣罐閥門，同時調節分子泵的閥門，觀察真空計，當磁控室的工作壓強達到1.0Pa的時候將分子泵閥門的位置固定。

4.根據權利要求2所述的一種多層復合光催化薄膜材料的制備方法，其特征是，步驟(2)a.濺射功率為240W，基板的轉盤的轉動功率為3W，玻璃基片的溫度為150℃，磁控室中氣體的工作總壓強保持在1.0Pa，在穩定輝光放電的氣氛中進行鍍膜0.5h。

5.根據權利要求2所述的一種多層復合光催化薄膜材料的制備方法，其特征是，步驟(2)b.濺射功率為240W，基板的轉盤的轉動功率為3W，玻璃基片的溫度為150℃，磁控室中氣體的工作總壓強保持在1.0Pa，在穩定輝光放電的氣氛中進行鍍膜1.5h。

6.權利要求1所述的一種多層復合光催化薄膜材料在廢水處理中的應用。

7.權利要求1所述的一種多層復合光催化薄膜材料在染料廢水或抗生素廢水處理中的應用。