等离子合金化/热氧化复合技术制备光催化N掺杂TiO2薄膜

摘要：

目的 提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.方法 通过等离子表面合金化技术在316 L不锈钢表面制备结合良好的TiN薄膜,然后对TiN薄膜进行热氧化,得到N掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度仪对制备的N掺杂TiO2薄膜进行表征,并通过光催化实验和亲水性实验考察其光催化性能和亲水性.结果 经过空气中450℃氧化处理2 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2,样品中的N元素取代了部分O.未掺杂TiO2和N掺杂TiO2的带隙宽度分别为3.25、3.08 eV.经热氧化处理后,薄膜表面致密,无裂纹和微孔,均匀分布着尺寸相近的微小凸起物.经可见光照射150 min后,N掺杂TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的最终降解率为20%.此外,N掺杂TiO2薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30min内接触角降为8.5°.结论 N掺杂TiO2薄膜能有效提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.

关键词：等离子表面合金化、不锈钢、TiO2薄膜、N掺杂、光催化、亲水性、热氧化

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分类号：TG174.445(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金11172195;山西省青年基金2013021013-5;太原理工大学校青年基金2012L073 Supported by the National Natural Science Foundation of China 11172195 , the Natural Science Foundation for Young Scientists of Shanxi Province2013021013-5;the Youth Foundation of Taiyuan University of Technology2012L073

在线出版日期：2016-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：25-30