王玉新，蔺冬雪，王 磊

(辽宁师范大学 物理与电子技术学院，辽宁 大连 116029)

TiO2作为半导体氧化物，在自然界中通常有3种晶相，分别为锐钛矿相、金红石相和板钛矿相，与金红石相相比，锐钛矿相表现出更高的光催化活性[1]. 因为具备高光敏性、强氧化性、高稳定性、不溶于水、化学惰性、生物相溶性、相对廉价、无毒等优点，TiO2被广泛应用于降解各种工业废水、排放物及有机染料[2]，如甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B等. TiO2的宽带隙值(锐钛矿相3.2 eV)及光生电子/空穴对复合速率快，抑制了它在可见光范围内的光响应，限制了其在实际生产中的应用[3]. 因此，如何增加TiO2在可见光范围内的光响应强度及降低光生电子/空穴对复合的速率成为TiO2改性的重要研究方向.

TiO2的改性手段有很多，如掺杂过渡金属元素(Cu，Fe，Co等)[4-6]、贵金属元素(Au，Ag，Pt等)[7-9]、非金属元素(N，S，C等)[10-12]，半导体复合薄膜[13]，异质结纳米结构[14]，等等. Deuk Yong Lee等分别采用溶胶-凝胶衍生静电纺丝法和溶胶-凝胶旋涂法制备了Nb掺杂TiO2的纳米纤维和薄膜. 研究表明：随着Nb/TiO2物质的量比增加，TiO2由锐钛矿相转变为金红石相，带隙能从3.25 eV减小到2.87 eV[15]. Li Fang等利用溶胶-凝胶法制备了本征TiO2及V-Zn共掺杂的TiO2薄膜. 结果表明：V和Zn共掺杂不仅能明显提高TiO2的比表面积，而且缩小了TiO2样品的带隙值，样品在可见光和紫外光下都表现出了良好的光催化活性[16].

研究表明，相对于单掺，2种甚至多种掺杂剂在增强可见光区域的吸光度、减小薄膜的禁带宽度、提高薄膜的光催化活性等众多方面具有更好的协……