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第12期 徐彬等：多孔SO:℃ubO复合薄膜的制备及其光催化性能 .1585. 在，这种SnCu颗粒界面上形成的化合物可能使热 [3]Wang G.Lu W.Li JH.et al V-shaped tin oxide nanostnictures featirng a bmad photocurent signal an effective visble-light 氧化后形成的SO2-Ck0颗粒界面之间的结合更 driven photocatalyst Small 2006 2(12):1436 加紧密、结构上更加匹配，有利于光生载流子在两相 [4]Zheng Z K.Huang B B W ang Z Y.et al Crystal faces of CueO 间转移，提高薄膜的光催化性能。研究表明，两相半 and their stabilities in photocatalytic reactions J Phys Che C 导体之间结合的性质是影响复合半导体材料的光催 2009113(32):14448 化性能的重要因素之一6，减少Ce0-TD2界面的 [5]V inodgopalK.Kamat P V.Enhanced rates of photocatalytic deg 缺陷可以减少光生载流子的损失)，当铜含量相对 madation of an azo dye using SnO2/TD2 coupled se iconductor thin fims Environ SciTechnol 1995 29(3):841 更高或更低时，一方面薄膜的形貌有所变化，另一方 [6]Liu Z Y.Sun DD.Guo B.etal An efficient bicamponentTD2/ 面可能由于SO2一C0两相的组成不匹配，或界 SnOz nanofber photocatalyst fabricated by electrospinning with a 面之间的结合较差，反而增加电子空穴在晶粒界 sdeby sile dual spinneret method Nano Lett 2007.7 (4): 1081 面上的复合概率，从而降低了光催化性能.对于电 [7]VinodgopalK.Bedja I Kamat P V.Nanostructred sem iconduc- 沉积SnCu合金氧化后SO2-CeO两相之间的界 tor fims for photocatalysis Pholoelectrochem ical behavior of SnO2/ 面结合特性及其与合金电沉积条件、薄膜组成和形 TD2 camposite systems and its mole n pholocatalytic degradation of 貌等因素之间的内在联系，还需要进行更加系统和 a textile azo dye Chem Mater 1996.8(8):2180 深入的研究.SO2-C0复合薄膜对其他有机物 [8]Bessekhouad Y.Robert D.W eber J V.Photocatalytic activity of Cu2O/TD2.BiO3/T2 and ZnMn04/TD2 hetemjunctions (如苯酚)的光降解性能及其在模拟太阳光下的光 Cata1Tada2005,101(3/A):315 催化活性等方面的测试分析正在进行中 [9]Shin H C Lu M L Threedimensional pomous coppertin alby electrodes for rechargeable lithim batteries Adv Funct Mater 3结论 2005,15(4):582 本文在20℃下，电流密度6.0A·am2、镀液组 [10]Chen A C.Peng X S KoczurK.et al Superhydmophobie tin oxile nanoflowers Che Cammun 2004(17):1964 成为Sn040.05mokL-、H2S041.5mokL、甲醛 [11]Li H J Peng T Y.Peng Z H.etal Photocatalytic degradation 7mLL和0.001%聚乙二醇辛基苯基醚(0P),通 mechania of RB over Dy doped WOs photocatalysts J Wuhan 过调整CuS0,浓度，改变镀液中Sn2+C2+值，电沉 Univ NatSei Ed 2007.53(2):127 积制备出不同组成和表面形貌的Sn一Cu合金薄膜 (刘华俊，彭天右，彭正合，等.DyO3光催化降解罗丹明 B的反应机理.武汉大学学报：理学版，2007,53(2)：127) 合金薄膜经过空气气氛下200℃，2h和400℃，2h [12]Ma Y.Yao JN.Camparison of photodegradative rate of thoda- 加热氧化后，转变为形貌和SnCu值基本相同的多 m ine B assisted by wwo knds of TD2 fims Chanosphem 1999 f孔SmO2-Ce0复合薄膜.SnO2-Ce0复合薄膜显 38(10):2407 示出一定的光催化降解罗丹明B的活性.S加Cu值 [13]Tang J]Fan X J Zou Y,et al Effect of crystalline stnucture 为3：的SO2-Ce0复合薄膜显示出最佳的光催 on TD2 photocatalysis under visible light irradiation J Univ Sci Technol Beijing 2009 31(4):418 化活性且性能较稳定，这可归因于薄膜具有三维多 (唐建军，范小江，邹原，等.TD2的晶型对其可见光催化 孔的形貌和较适合的SnCu值 性能的影响.北京科技大学学报，200931(4)：418) [14]Patil P S KawarR K.Sadale S B et al Pmoperties of spray de- 参考文献 posited tin oxile thn fims derived frm trinbutyltn acetate [1]Gaya U I Abdullah A H.Heterogeneous photocatalytic degrada" Thin Solid Fims 2003 437(1/2):34 tion of organic contm nants over titanim dioxie a review of fiun- [15]De Asmundis C Gesmundo F.Nanni P Scaling behaviour of a damnentals progress and pmblems J Photochen Photobiol C Cu 27.6%Sn alby at 550-725C under 1 am oxygen Mater 20089(1):1 Coms198334(3):95 [2]Huang L Peng F,Ohuchi F S“hsiu”XPS sh如dy of band [16]Zhang J Xu Q Feng ZC et al mportance of the reltionship stmuctures at Cu20/TD2 heterojunctions interface SurfSci 2009, betveen surfce phases and photocatalytic activity of TD2.An- 603(17).2825 gew Cha Int Ed 2008 120(9):1790第 12期 徐 彬等： 多孔 ＳｎＯ2--Ｃｕ2Ｏ复合薄膜的制备及其光催化性能 在这种 Ｓｎ--Ｃｕ颗粒界面上形成的化合物可能使热 氧化后形成的 ＳｎＯ2 --Ｃｕ2Ｏ颗粒界面之间的结合更 加紧密、结构上更加匹配有利于光生载流子在两相 间转移提高薄膜的光催化性能．研究表明两相半 导体之间结合的性质是影响复合半导体材料的光催 化性能的重要因素之一 ［16］减少 Ｃｕ2Ｏ--ＴｉＯ2界面的 缺陷可以减少光生载流子的损失 ［2］．当铜含量相对 更高或更低时一方面薄膜的形貌有所变化另一方 面可能由于 ＳｎＯ2 －Ｃｕ2Ｏ两相的组成不匹配或界 面之间的结合较差反而增加电子--空穴在晶粒界 面上的复合概率从而降低了光催化性能．对于电 沉积 Ｓｎ--Ｃｕ合金氧化后 ＳｎＯ2--Ｃｕ2Ｏ两相之间的界 面结合特性及其与合金电沉积条件、薄膜组成和形 貌等因素之间的内在联系还需要进行更加系统和 深入的研究．ＳｎＯ2 --Ｃｕ2Ｏ复合薄膜对其他有机物 （如苯酚 ）的光降解性能及其在模拟太阳光下的光 催化活性等方面的测试分析正在进行中． 3 结论 本文在 20℃下电流密度 6∙0Ａ·ｃｍ －2、镀液组 成为 ＳｎＳＯ40∙05ｍｏｌ·Ｌ －1、Ｈ2ＳＯ41∙5ｍｏｌ·Ｌ －1、甲醛 7ｍＬ·Ｌ －1和 0∙001％聚乙二醇辛基苯基醚 （ＯＰ）通 过调整 ＣｕＳＯ4浓度改变镀液中 Ｓｎ 2＋／Ｃｕ 2＋值电沉 积制备出不同组成和表面形貌的 Ｓｎ--Ｃｕ合金薄膜． 合金薄膜经过空气气氛下 200℃2ｈ和 400℃2ｈ 加热氧化后转变为形貌和 Ｓｎ／Ｃｕ值基本相同的多 孔 ＳｎＯ2--Ｃｕ2Ｏ复合薄膜．ＳｎＯ2 --Ｃｕ2Ｏ复合薄膜显 示出一定的光催化降解罗丹明 Ｂ的活性．Ｓｎ／Ｃｕ值 为 3∶1的 ＳｎＯ2 --Ｃｕ2Ｏ复合薄膜显示出最佳的光催 化活性且性能较稳定．这可归因于薄膜具有三维多 孔的形貌和较适合的 Ｓｎ／Ｃｕ值． 参 考 文 献 ［1］ ＧａｙａＵＩＡｂｄｕｌｌａｈＡＨ．Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａ- ｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓｏｖｅｒｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅ：ａｒｅｖｉｅｗｏｆｆｕｎ- ｄａｍｅｎｔａｌｓｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓ．ＪＰｈｏｔｏｃｈｅｍ ＰｈｏｔｏｂｉｏｌＣ 20089（1）：1 ［2］ ＨｕａｎｇＬＰｅｎｇＦＯｈｕｃｈｉＦＳ． “Ｉｎｓｉｔｕ” ＸＰＳｓｔｕｄｙｏｆｂａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｔＣｕ2Ｏ／ＴｉＯ2ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ．ＳｕｒｆＳｃｉ2009 603（17）：2825 ［3］ ＷａｎｇＧＬｕＷＬｉＪＨｅｔａｌ．Ｖ-ｓｈａｐｅｄｔｉｎｏｘｉｄｅｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｅａｔｕｒｉｎｇａｂｒｏａｄｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔｓｉｇｎａｌ：ａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｖｉｓｉｂｌｅ-ｌｉｇｈｔ- ｄｒｉｖｅｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ．Ｓｍａｌｌ20062（12）：1436 ［4］ ＺｈｅｎｇＺＫＨｕａｎｇＢＢＷａｎｇＺＹｅｔａｌ．ＣｒｙｓｔａｌｆａｃｅｓｏｆＣｕ2Ｏ ａｎｄｔｈｅｉｒｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓｉｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓ．ＪＰｈｙｓＣｈｅｍ Ｃ 2009113（32）：14448 ［5］ ＶｉｎｏｄｇｏｐａｌＫＫａｍａｔＰＶ．Ｅｎｈａｎｃｅｄｒａｔｅｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇ- ｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｎａｚｏｄｙｅｕｓｉｎｇＳｎＯ2／ＴｉＯ2 ｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｔｈｉｎｆｉｌｍｓ．ＥｎｖｉｒｏｎＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌ199529（3）：841 ［6］ ＬｉｕＺＹＳｕｎＤＤＧｕｏＰｅｔａｌ．ＡｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔＴｉＯ2／ ＳｎＯ2ｎａｎｏｆｉｂｅｒｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｗｉｔｈａ ｓｉｄｅ-ｂｙ-ｓｉｄｅｄｕａｌｓｐｉｎｎｅｒｅｔｍｅｔｈｏｄ．ＮａｎｏＬｅｔｔ20077（4）： 1081 ［7］ ＶｉｎｏｄｇｏｐａｌＫＢｅｄｊａＩＫａｍａｔＰＶ．Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ- ｔｏｒｆｉｌｍｓｆｏｒｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＳｎＯ2／ ＴｉＯ2ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｔｓｒｏｌｅｉｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆ ａｔｅｘｔｉｌｅａｚｏｄｙｅ．ＣｈｅｍＭａｔｅｒ19968（8）：2180 ［8］ ＢｅｓｓｅｋｈｏｕａｄＹＲｏｂｅｒｔＤＷｅｂｅｒＪＶ．Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ Ｃｕ2Ｏ／ＴｉＯ2Ｂｉ2Ｏ3／ＴｉＯ2 ａｎｄ ＺｎＭｎ2Ｏ4／ＴｉＯ2 ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ． ＣａｔａｌＴｏｄａｙ2005101（3／4）：315 ［9］ ＳｈｉｎＨ ＣＬｉｕＭ Ｌ．Ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｒｏｕｓｃｏｐｐｅｒ-ｔｉｎａｌｌｏｙ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ 200515（4）：582 ［10］ ＣｈｅｎＡＣＰｅｎｇＸＳＫｏｃｚｋｕｒＫｅｔａｌ．Ｓｕｐｅｒ-ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｔｉｎ ｏｘｉｄｅｎａｎｏｆｌｏｗｅｒｓ．ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎ2004（17）：1964 ［11］ ＬｉｕＨＪＰｅｎｇＴＹＰｅｎｇＺＨｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＲＢｏｖｅｒＤｙ-ｄｏｐｅｄＷＯ3 ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ．ＪＷｕｈａｎ ＵｎｉｖＮａｔＳｃｉＥｄ200753（2）：127 （刘华俊彭天右彭正合等．Ｄｙ／ＷＯ3光催化降解罗丹明 Ｂ的反应机理．武汉大学学报：理学版200753（2）：127） ［12］ ＭａＹＹａｏＪＮ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｈｏｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｖｅｒａｔｅｏｆｒｈｏｄａ- ｍｉｎｅＢａｓｓｉｓｔｅｄｂｙｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆＴｉＯ2ｆｉｌｍｓ．Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ1999 38（10）：2407 ［13］ ＴａｎｇＪＪＦａｎＸＪＺｏｕＹｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｎＴｉＯ2ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．ＪＵｎｉｖＳｃｉ ＴｅｃｈｎｏｌＢｅｉｊｉｎｇ200931（4）：418 （唐建军范小江邹原等．ＴｉＯ2 的晶型对其可见光催化 性能的影响．北京科技大学学报200931（4）：418） ［14］ ＰａｔｉｌＰＳＫａｗａｒＲＫＳａｄａｌｅＳＢｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｐｒａｙｄｅ- ｐｏｓｉｔｅｄｔｉｎｏｘｉｄｅｔｈｉｎｆｉｌｍｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍ ｔｒｉ-ｎ-ｂｕｔｙｌｔｉｎａｃｅｔａｔｅ． ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ2003437（1／2）：34 ［15］ ＤｅＡｓｍｕｎｄｉｓＣＧｅｓｍｕｎｄｏＦＮａｎｎｉＰ．Ｓｃａｌｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆａ Ｃｕ27∙6％ Ｓｎａｌｌｏｙａｔ550－725℃ ｕｎｄｅｒ1ａｔｍｏｘｙｇｅｎ．Ｍａｔｅｒ Ｃｏｒｒｏｓ198334（3）：95 ［16］ ＺｈａｎｇＪＸｕＱＦｅｎｇＺＣｅｔａｌ．Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｆａｃｅｐｈａｓｅｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＴｉＯ2．Ａｎ- ｇｅｗＣｈｅｍＩｎｔＥｄ2008120（9）：1790 ·1585·