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二氧化钛薄膜电极的制备及分析

二氧化钛薄膜电极的制备及分析
通过溶胶凝胶法在导电玻璃基底上制备了二氧化钛薄膜电极,通过SEM、EDX和光电流分别对样品的形貌、晶型进行了表征。

结果表明基底上均匀地覆盖着二氧化钛薄膜;在提拉三次、煅烧温度为500℃条件下,二氧化钛电极光响应能力最好。

标签:溶胶凝胶法;TiO2;光电流密度;光电极
近年来,常用的光催化阳极材料包括TiO2、ZnO等。

TiO2因其对大自然无毒害作用、廉价等优点,成为目前的研究热点。

二氧化钛具有较高的光催化性、特殊的光电性能、较强的光电转化效率。

TiO2薄膜电极能在光解水制氢和光催化降解污染物等方面得到应用,因而受到了人们的广泛关注。

1 试验材料和方法
1.1 试验材料与主要试剂
ITO导电玻璃(深圳晶伟特公司售);氨水(NH3·H2O,AR);30%过氧化氢(H2O2,AR);无水乙醇(C2H6O,AR);乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA,AR);钛酸四丁酯(AR);二乙醇胺(AR)。

1.2 实验步骤
1.2.1 二氧化钛薄膜电极的制备
二氧化钛溶胶凝胶前驱体的制备:室温下将20ml化学纯的钛酸四丁酯滴加到160ml的无水乙醇中,在搅拌下滴加3ml的二乙醇胺。

将配好的混合液置于阴暗处,静置一周,即可得到二氧化钛溶胶凝胶前驱体。

ITO玻璃的清洗,将清洗好的ITO玻璃,在二氧化钛溶胶进行缓慢提拉(提拉次数分别为1,2,3,4),待晾干后将其放在马弗炉中进行煅烧(煅烧温度分别为450℃、500℃、530℃)。

热处理2h,升温程序为3℃·min-1。

1.2.2 表征分析方法
表征方法:二氧化钛薄膜电极的表面形态通过扫描电镜(SEM,场发射)进行观察(JSM-6700F,JEOL,Japan);其晶型结构通过XRD(X射线衍射仪)进行观察。

2 结果与讨论
2.1 二氧化钛光电流分析
图1分别是在氙灯的照射下偏压为0V,以饱和甘汞电极为参比电极,以铂丝为阴极的情况下不同提拉次数、不同煅烧温度二氧化钛薄膜电极的光电流密度响应图。

由图1可以看出提拉次数为3次、煅烧温度为500℃薄膜电极的光电流最强。

2.2 二氧化钛膜电极表征分析
图2为ITO导电玻璃和二氧化钛薄膜的XRD结果。

XRD的结果反映了物质的晶型,其结果显示,在ITO玻璃基底的二氧化钛薄膜主要为锐钛矿晶型。

3 结束语
在ITO导电玻璃基底上,制备了新型光催化剂二氧化钛薄膜电极。

在导电玻璃基底上均匀的覆盖着二氧化钛薄膜。

参考文献
[1]Sillanp M E T,Kurniawan T A,Lo W. Degradation of chelating agents in aqueous solution using advanced oxidation process (AOP)[J].Chemosphere,2011,83(11):1443-1460.
[2]V ohra M S,Davis A P. Adsorption of Pb(II),EDTA,and Pb(II)-EDTA onto TiO2[J].Journal of Colloid Interface Science,1998,198(1):18-26.
[3]Li G Y,Liu X L,Zhang H M,An T C,Zhang S Q,Carroll A R. In situ photoelectrocatalytic generation of bactericide for instant inactivation and rapid decomposition of gram-negative bacteria [J].Journal of Catalysis,2011,277:88-94.
[4]满毅,宗瑞隆,朱永法.Bi2MoO6纳米薄膜的制备及光电性能[J].物理化学学报,2007,23(11):1671-1676.0.
[5]梁志霞,梁文艳,汪丽,等.光电催化氧化法降解藻毒素MCLR[J].环境工程学
报,2012,6(11):3817-3821.
*通讯作者:刘会芳。

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