一种Fe掺杂纳米管阵列膜的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种Fe掺杂纳米管阵列膜的制备方法及其应用。采用本发明的方法，能够形成直径40-60nm的多孔纳米管阵列膜，纳米管垂直于基体表面排列。相比于TiO₂纳米管阵列膜样品，本发明的Fe掺杂纳米管阵列膜具有更好的光催化活性。

主权项

一种Fe掺杂纳米管阵列膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)采用配备有2个射频溅射靶的磁控溅射镀膜机，以99.999％以上和99.99％以上纯度的Ti、Fe作为金属靶，溅射气体为Ar气；将真空室抽至1×10^‑4Pa以下，溅射气压为2‑3Pa；ITO玻璃基板用丙酮、乙醇和二次去离子水超声波清洗；于室温下在8sccm Ar流量下ITO玻璃上首先溅射Ti膜，溅射功率80‑120W沉积2.0‑3.0小时，再使用励磁电源4‑6A，直流电源0.2‑0.4A/280‑320V下溅射4‑6min Fe膜，再使用之前Ti膜沉积的条件沉积2.0‑3.0h的Ti膜得到Ti/Fe/Ti三明治结构复合膜层；(2)将Ti/Fe/Ti三明治结构超薄复合膜层样品在280‑320℃下，保护气体为90‑98％的氩气和10‑2％的氢气中烧结20‑40min，进行退火处理，形成Fe掺杂的Ti膜层；(3)采用两电极体系，将步骤(2)得到的Fe掺杂的Ti膜层为工作电极，铂片为对电极，在20‑30℃，25‑35V恒电压下，对Ti/Fe/Ti三明治结构超薄复合膜进行恒电位阳极氧化处理，待膜变透明之后，取出样品，用去离子水冲洗表面，在空气中晾干，即得到Fe掺杂的TiO₂纳米结构膜层。