摻雜鋅對tiolt2gt薄膜光催化性及抑菌性的影響

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1、摘要摘要納米半導(dǎo)體光催化劑Ti02以其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、低廉的價格和較高的光催化活性而被廣泛地研究并應(yīng)用。Ti02薄膜與普通的平板玻璃結(jié)合可以制成“自潔玻璃”，具有自清潔、空氣凈化、抑菌、防霧等功能。為了提高Ti02薄膜的光催化性能及殺菌抑菌性能，可以通過多種手段實現(xiàn)，其中摻雜是一種操作方便、簡單易行的方法。本實驗采用溶膠．凝膠法在玻璃基片上制備Ti02薄膜和摻雜醋酸鋅的Ti02薄膜。通過改變工藝參數(shù)研究影響摻雜醋酸鋅的TiO：薄膜性能的因素。借助原子力顯微鏡(AFM)、紫外吸收光譜、接觸角測定儀、生物顯微鏡等測試方法研究了薄膜表面形貌、光催化效率、親

2、水性及殺菌抑菌性能。研究結(jié)果顯示：去離子水的加入量、薄膜層數(shù)、熱處理溫度等工藝條件的變化很大程度上會影響薄膜的質(zhì)量與性能。在本實驗的工藝參數(shù)下，550℃、4層膜光催化活性較好；通過AFM分析發(fā)現(xiàn)，隨著熱處理溫度升高，晶粒長大，晶型完整，表面粗糙度增加。熱處理溫度為550。C時，得到的薄膜緊密、細(xì)致、光滑；光催化活性、抑菌性及親水性最佳；摻雜醋酸鋅后，TiO：薄膜的光催化活性和抑菌率得到提高，摻雜量以4％(摩爾分?jǐn)?shù))為宜，激發(fā)波長紅移，光吸收范圍由374nm放大至386nm，禁帶寬度由3．32eV變?yōu)?．21eV。通過研究不同醋酸鋅加入量的Ti02薄膜

3、對大腸埃希菌和金黃色葡萄球的抑菌率，發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)出的變化趨勢與光催化作用的變化趨勢相似，證明加入～定量的醋酸鋅可以提高Ti02薄膜的抑菌性。用該法制備的復(fù)省薄膜經(jīng)紫外光照射，具有良好的親水性。關(guān)鍵詞：Ti02薄膜，摻雜醋酸鋅，抑菌性，太腸埃希菌，金黃色葡萄球菌AbstractNanometersemiconductorTi02hasbeenstudiedandappliedwidelyforitschemicalstability，lowpriceandhigherphotocatalyticproperties．Ti02thinfilmscoated

4、onordinaryglassCanbeusedforself-cleaning，airpurifying，antimicrobial，antifoggingandSOon．Toimprovetheperformanceofphotocatalyticandantimicrobial，themethodofdopantisusedconveniently．ThispaperpresentspreparationofTi02thinfilmsandTi02thinfilmsdopedzincacetateonglasssubstratebySol—ge

5、lmethod．Thefactorsinfluencingpropertiesoffilmsarediscussedemphaticallythroughchangingpreparationparameters．Someinstrumentsandmethodssuchasatomicforcemicroscopy(AFM)，ultravioletabsorptionspectrum，contactgoniometerandSOonareappliedtostudythecharactersoffilms．Theresultsindicatetha

6、ttheconcentrationofwateradded，layersandtreatmenttemperatureaffectqualityandperformanceofthefilms．Thetreatmenttemperature550℃andfourlayersarethebestinthisrangeofpreparationparameters．TheAFMresultsshowthatwit}1thetreatmenttemperaturerising．thecrystalgrainsizeinthinflmsbecomebigge

7、randthefilms’roughnessincrease．At550℃，filmsareglabrous，compact，andeven，betterpropertiesofphotocatalyticdegradationandantimicrobialhavebeengotten．Dopedwithzincacetate，thephotocatalyticactivityofTi02tllillfilmsisimproved，therangoflightabsorptionisexpandedandtheenergygapisnarrower

8、．Thelightabsorptionexpandedfrom374nmto386nm，theenergyg