InVO-,4-溶膠的低溫制備及InVO-,4--TiO-,2-復(fù)合薄膜光催化性能的研究.pdf

1、InVO4作為一種新型窄禁帶半導(dǎo)體材料，其帶隙能低且導(dǎo)帶電位比TiO2更負(fù)，由此可以預(yù)見(jiàn)InVO4-TiO2復(fù)合材料應(yīng)具有良好的可見(jiàn)光響應(yīng)性能。本文以氯化銦(InCl3)、偏釩酸銨(NH4V03)和氨水為原料，低溫水熱法制備了乳,白色的InVO4溶膠，這有效的降低了合成InVO4的溫度。將上述InVO4溶膠與實(shí)驗(yàn)室自制的回流的過(guò)氧鈦酸溶膠(RS溶膠)混合獲得混合溶膠，以此混合溶膠為前驅(qū)體制備了InVO4-TiO2復(fù)合光催化薄膜。通過(guò)各種

2、表征手段詳細(xì)研究了工藝參數(shù)對(duì)水熱處理最終產(chǎn)物物相、粒度及晶粒形貌，復(fù)合薄膜的吸光性能及光催化活性的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在水熱制備過(guò)程中反應(yīng)體系的pH值、水熱處理溫度對(duì)目標(biāo)相的生成具有重要的影響。隨著處理溫度的升高、處理時(shí)間的延長(zhǎng)和填充度的增加，InVO4晶粒尺寸和粒度分布范圍均逐漸增大，晶體形貌也發(fā)生了變化，出現(xiàn)了四方形形貌的晶體。從水熱結(jié)晶學(xué)的角度，根據(jù)原位生長(zhǎng)機(jī)理模型研究了InVO4溶膠在水熱條件下形成的機(jī)理及晶粒聚集現(xiàn)象

3、，其過(guò)程可以認(rèn)為是前驅(qū)物In(OH)3經(jīng)過(guò)脫去羥基，通過(guò)離子原位重排而轉(zhuǎn)變?yōu)檎幌郔nVO4。從生長(zhǎng)基元的空間結(jié)構(gòu)出發(fā)，建立起四方形晶粒形貌和InVO4生長(zhǎng)基元之間的聯(lián)系。 本實(shí)驗(yàn)還比較了TiO2薄膜租InVO4-TiO2復(fù)合光催化薄膜在紫外光和可見(jiàn)光照射下的光催化活性。結(jié)果表明在紫外光照射下，復(fù)合光催化薄膜表現(xiàn)出最好的活性；在可見(jiàn)光照射15h后，InVO4摻雜量為3.0wt％的低溫制備復(fù)合薄膜對(duì)甲基橙的脫色率達(dá)到了80.1％，