TiO2/SnO2复合薄膜的低温制备及其光催化性能

doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00733

无机材料学报

TiO₂/SnO₂复合薄膜的低温制备及其光催化性能

蔡振钱, 申乾宏, 高基伟, 杨辉

浙江大学纳米科学与技术中心, 硅材料国家重点实验室, 杭州 310027

收稿日期:2006-08-01 修回日期:2006-09-24 出版日期:2007-07-20 网络出版日期:2007-07-20

Low-temperature Preparation of TiO₂/SnO₂ Composite Film and Its Photocatalytic Activity

CAI Zhen-Qian, SHEN Qian-Hong, GAO Ji-Wei, YANG Hui

Center for Nano-science and Technology, State Key Lab of Silicon Materials, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

Received:2006-08-01 Revised:2006-09-24 Published:2007-07-20 Online:2007-07-20

摘要/Abstract

摘要： 采用溶胶-凝胶法合成了TiO₂溶胶和SnO₂溶胶, 使用浸渍提拉法在低温下制备出底层为金红石型SnO₂, 表层为锐钛矿型TiO₂的复合膜. 考察了不同SnO₂薄膜层数对TiO₂/SnO₂复合膜光催化活性的影响, 并对其光催化活性提高的机理
进行了探讨. 结果表明, SnO₂层的加入能有效提高TiO₂薄膜的光催化活性, 随着SnO₂薄膜层数的增加, 光催化活性先增大后减小, 但始终高于单一的TiO₂薄膜. 这是由于SnO₂的导带电位低于TiO₂的导带电位, SnO₂的价带电位高于TiO₂的价带电位, 紫外光照下, TiO₂中产生的光生电子注入到SnO₂层, SnO₂中空穴注入到TiO₂层, 有效抑制了薄膜内电子-空穴对的复合, 增加了复合薄膜表面空穴的浓度, 因而光催化活性得到了显著的提高.

关键词: 二氧化钛, 二氧化锡, 复合膜, 光催化

Abstract: TiO₂/SnO₂ composite films were prepared on a slide glass with a sol-gel method at low temperature. The influence of different dip-coating times of SnO₂ layers on the photocatalytic activity of TiO₂/SnO₂ composite films was investigated. In addition, the mechanism of the photocatalytic activity enhancement of TiO₂/SnO₂
composite film was also analyzed. The results show that the photocatalytic efficiency of TiO₂ film is enhanced by using SnO₂ layer as a substrate. Since the conduction band (CB) of SnO₂ is lower than that of TiO₂, and the valence band(VB) of SnO₂ is higher than that of TiO₂, electrons transfer from TiO₂ to SnO₂, while holes oppositely diffuse into the SnO₂ layer . Thus, the charge recombination is suppressed more efficiently, and more holes can reach the TiO₂ surface to cause oxidation
reaction. This is believed to be the main reason for the photocatalytic activity enhancement of the TiO₂ film photocatalyst.

Key words: titania, tin dioxide, composite film, photocatalysis

中图分类号:

O643

蔡振钱,申乾宏,高基伟,杨辉. TiO₂/SnO₂复合薄膜的低温制备及其光催化性能[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00733.

CAI Zhen-Qian,SHEN Qian-Hong,GAO Ji-Wei,YANG Hui. Low-temperature Preparation of TiO₂/SnO₂ Composite Film and Its Photocatalytic Activity[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00733.

[1]	马彬彬, 钟婉菱, 韩涧, 陈椋煜, 孙婧婧, 雷彩霞. ZIF-8/TiO₂复合介观晶体的制备及光催化活性[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 937-944.
[2]	肖梓晨, 何世豪, 邱诚远, 邓攀, 张威, 戴维德仁, 缑炎卓, 李金华, 尤俊, 王贤保, 林俍佑. 钙钛矿太阳能电池纳米纤维改性电子传输层研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 828-834.
[3]	曹青青, 陈翔宇, 吴健豪, 王筱卓, 王乙炫, 王禹涵, 李春颜, 茹菲, 李兰, 陈智. SiO₂增强自敏性氮化碳微球可见光降解盐酸四环素的研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 787-792.
[4]	王兆阳, 秦鹏, 蒋胤, 冯小波, 杨培志, 黄富强. 三明治结构钌插层二氧化钛光催化四环素降解性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(4): 383-389.
[5]	叶茂森, 王耀, 许冰, 王康康, 张胜楠, 冯建情. II/Z型Bi₂MoO₆/Ag₂O/Bi₂O₃异质结可见光催化降解四环素[J]. 无机材料学报, 2024, 39(3): 321-329.
[6]	李秋实, 殷广明, 吕伟超, 王怀尧, 李婧琳, 杨红光, 关芳芳. Na⁺/g-C₃N₄材料的制备及光催化降解亚甲基蓝机理[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1143-1150.
[7]	李跃军, 曹铁平, 孙大伟. S型异质结Bi₄O₅Br₂/CeO₂的制备及其光催化CO₂还原性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(8): 963-970.
[8]	伍林, 胡明蕾, 王丽萍, 黄少萌, 周湘远. TiHAP@g-C₃N₄异质结的制备及光催化降解甲基橙[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 503-510.
[9]	凌洁, 周安宁, 王文珍, 贾忻宇, 马梦丹. Cu/Mg比对Cu/Mg-MOF-74的CO₂吸附性能的影响[J]. 无机材料学报, 2023, 38(12): 1379-1386.
[10]	孙晨, 赵昆峰, 易志国. 甲烷完全催化氧化研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1245-1256.
[11]	王梦桃, 索军, 方东, 易健宏, 刘意春, Olim RUZIMURADOV. ITO/TiO₂纳米管阵列复合材料的可见光催化性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1292-1300.
[12]	贾鑫, 李晋宇, 丁世豪, 申倩倩, 贾虎生, 薛晋波. Pd纳米颗粒协同氧空位增强TiO₂光催化CO₂还原性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1301-1308.
[13]	马润东, 郭雄, 施凯旋, 安胜利, 王瑞芬, 郭瑞华. MoS₂/g-C₃N₄ S型异质结的构建及光催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(10): 1176-1182.
[14]	马心全, 李喜宝, 陈智, 冯志军, 黄军同. S型异质结BiOBr/ZnMoO₄的构建及光催化降解性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(1): 62-70.
[15]	陈瀚翔, 周敏, 莫曌, 宜坚坚, 李华明, 许晖. CoN/g-C₃N₄ 0D/2D复合结构及其光催化制氢性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(9): 1001-1008.

TiO₂/SnO₂复合薄膜的低温制备及其光催化性能

Low-temperature Preparation of TiO₂/SnO₂ Composite Film and Its Photocatalytic Activity

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价