一种C、N含量可调的共掺杂纳米TiO₂薄膜的制备方法

摘要

本发明属于二氧化钛光催化技术领域，具体涉及一种制备碳氮含量比例可调的共掺杂纳米二氧化钛薄膜的方法。本发明先采用反应磁控溅射镀膜方法制备C、N成分可调的TiCN薄膜，然后采用通常的热氧化方法处理TiCN薄膜，制备得碳氮共掺杂纳米二氧化钛薄膜，主要设备有磁控溅射镀膜系统和马弗炉。本发明制备的薄膜中，C和N的相对含量可以通过调节靶中碳、钛的面积比以及氮、氩体积比进行控制。该薄膜具有良好的可见光分解水的活性，光催化测试结果表明，薄膜具有明显的光催化降解亚甲基兰的活性，可在光催化降解有机污染物方面得到应用。

主权项

一种C、N含量可调的共掺杂纳米TiO2薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)先采用反应磁控溅射镀膜方法制备C、N成分可调的TiCN薄膜，其中，采用碳钛镶嵌溅射靶，溅射靶的横截面中，碳、钛面积比为0.065～0.21；先将工作室抽至10‑3Pa量级的真空，依次通过反应气体氮气和溅射气体氩气，调节氮、氩气体的体积比为1∶2～1∶4；然后调节高真空阀，使工作室压强保持在1.5～4Pa，控制溅射电流为0.5～1A，溅射时间为0.5～3小时；制备过程中，通过调节溅射靶中碳、钛面积比以及氮、氩气体体积比来控制TiCN薄膜中的C、N含量比例，通过调节溅射电流和溅射时间来控制TiCN薄膜的厚度；(2)然后采用热氧化方法处理TiCN薄膜，制备得碳氮掺杂纳米二氧化钛薄膜。