Cu掺杂量对Zn-Cu共掺TiO2薄膜光学带隙的影响
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

(辽宁师范大学 物理与电子技术学院,辽宁 大连 116029)

作者简介:

王玉新(1974-),女,辽宁辽阳人,博士,辽宁师范大学副 教授,主要从事光电信息材料与器件方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

辽宁省教育厅科学研究项目(LJ2019006)资助项目 (辽宁师范大学 物理与电子技术学院,辽宁 大连 116029)


Effect of Cu doping amount on optical band gap of Zn-Cu Co-doped TiO2thin film
Author:
Affiliation:

(School of Physics and Electronic Technology,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    采用溶胶-凝胶旋涂法,分别以钛酸四丁酯(Ti(O C4H9)4)为钛源、硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为锌源、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)为铜源制备了不同掺杂量的Zn、Cu共掺TiO2薄膜。分别采用X射线衍射仪(XRD )、薄膜测厚仪、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对所制备的样品进行表征。结果表明 :与本征TiO2和2.0 at%Zn2+-TiO2相比,Cu2+的掺 杂减小了样品的晶面间距及晶粒尺寸、增加了样品的半高宽及比表面积,进而提高了薄膜的 光催化活性能。随着Cu2+掺杂量的增加,样品沿(101)晶面择优取向先增强后减弱 ,薄膜的吸光度呈现先升高后降低的趋势,TiO2的 带隙值由3.424 eV减小到3.325 eV。与本征TiO2和2.0 at%Zn2+-TiO2相比 ,2.0at%Zn2+-1.0 at%Cu2+-Ti O2的样品结晶度最好,(101)晶面择优取向最佳,薄膜表面的缺陷较少、较为均匀平整 且吸光度更好,光学带隙值最小为3.325 eV。

    Abstract:

    TiO2thin films with different dopin g amount of Zn and Cu were prepared by sol-gel spin coating method and used Ti( OC4H9)4as the titanium source,Zn(NO3)2·6H2O as the zinc source,and Cu(NO3)2·3H2O as the copper source,respectively.The samples were charact erized by X-ray diffractometer (XRD),film thickness gauge and Ultraviolet visib le spectrophotometer (UV-Vis).The results show that compared with the intrinsic TiO2and 2.0at% Zn2+-TiO2,the doping of Cu2+ reduces the cryst al surface spacing and grain size of the samples,increases the half width and sp ecific surface area of the samples,and improves the photocatalytic activity of t he films.With the increase of Cu2+ doping concentration,the preferred orie ntation of the sample along the (101) crystal surface first increases and then w eakens,the absorbance of the film first increases and then decreases,and the ban d gap value of TiO2decreases from 3.424eV to 3.325eV.Compared with the intr insic TiO2and 2.0at% Zn2+-TiO2,the crystallinity of 2.0at% Zn2+ -1.0at% Cu2+-TiO2is the best,(101) the preferred orientation of the crystal surface is the best,the defects on the film surface are less,the film s urface is flatter,and the absorbance is better,and the minimum optical band gap value is 3.325eV.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王玉新,蔺冬雪,赵帅,王媛媛. Cu掺杂量对Zn-Cu共掺TiO2薄膜光学带隙的影响[J].光电子激光,2020,31(10):1001~1006

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2020-09-03
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2021-01-22
  • 出版日期:
文章二维码