能量过滤磁控溅射技术制备Cu2O/TiO2复合薄膜及其光催化性能

目的制备具备良好光催化性能的Cu2O/TiO2叠层复合薄膜。方法利用直流磁控溅射技术(DMS)和能量过滤直流磁控溅射技术(EFMS)在玻璃基底上制备Cu2O/TiO2叠层复合薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、椭偏仪和光催化测试系统表征和分析了薄膜的表面形貌、结构、透射率和光催化性能。结果DMS技术和EFMS技术制备的TiO2和Cu2O薄膜都有良好的结晶特性,其中TiO2为单一的锐钛矿结构。相对于DMS技术制备的Cu2O薄膜,EFMS样品中的Cu2O薄膜的衍射峰较弱,而且衍射峰的宽度变宽,衍射曲线比较平滑。薄膜表面较平整,颗粒均匀,较细小,边界明显。DMS和EFMS两种技术制备的薄膜的平均晶粒直径分别为15.4 nm和10.8 nm。透射光谱测试结果表明,EFMS技术制备的复合薄膜平均透射率较大,在350~800 nm范围内,平均透射率为0.388,DMS薄膜的值为0.343。对罗丹明B(RhB)的光催化降解结果表明,EFMS技术制备的薄膜的降解速率为−0.00411,大于DMS技术制备的薄膜的降解速率-0.00334。结论EFMS技术制备的Cu2O/TiO2叠层复合薄膜对罗丹明B具有较大的光催化降解速率。