基底温度对三氧化钨薄膜光电化学性能的调控研究
2021-11-06杨镜鑫赵佳萍郭佳兴林永乐曹林洪熊政伟符亚军
材料科学与工艺 2021年5期
关键词:化学
杨镜鑫,赵佳萍,郭佳兴,熊 彪,林永乐,王 进,曹林洪,熊政伟,符亚军
(西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621000)
基于半导体材料的光催化技术被认为是解决人类能源短缺和环境污染的绿色新技术和理想途径[1-3]。在众多光催化材料中,三氧化钨(WO3)由于带隙较窄(2.4~2.8 eV),能够对小于520 nm的可见光和紫外光有效吸收,且具有导带电位较低、价带电位较高、氧化还原能力强、稳定性高、无毒、绿色环保、矿物资源丰富和成本低等优点,在光催化领域脱颖而出[4-5]。
目前大部分WO3光催化材料为粉体形态,但是由于粉体自身的团聚现象,限制了其光催化效率的提高。相较而言,薄膜光催化材料无需考虑材料团聚问题,且在转移、回收再利用方面更具优势,因此薄膜催化材料逐渐受到重视[6-8]。光催化薄膜的常见制备方法有化学浴沉积[9]、水热法[10]、金属有机化学气相沉积[11]、溅射沉积[12]。与其他沉积方法相比,磁控溅射镀膜技术由于具有工艺简单、膜层附着力高、可大面积镀膜等优势而引起广泛关注。基底温度和工作气压作为磁控溅射镀膜过程中至关重要的工艺参数,对WO3薄膜的结构和表面形貌有着重要的影响,进而对其光催化性能产生影响。目前,采用磁控溅射方法制备WO3薄膜的研究多集中在工作气压[13]、氧气流量[14]等对薄膜结构和性能的影响上,而温度对样品的调控研究较少。
本文通过磁控溅射方法制备WO3薄膜,并通过对基底温度的控制来调控薄膜的结构和表面形貌。……
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