反应磁控溅射沉积纳米多孔BiVO4薄膜光催化剂:总压力和基底的影响

使用脉冲直流电源、金属Bi和V靶材,在氩气和氧气气氛保护下,通过反应磁控溅射法在不同基板上沉积纳米多孔BiVO;薄膜,然后在空气中进行后退火处理,形成具有光敏性的单斜白钨矿晶体。研究总压力和基底对薄膜晶体结构、形貌、显微组织、光学和光催化性能的影响。结果表明,在石英玻璃基底上沉积的单斜白钨矿结构于250℃开始结晶,薄膜在600℃时达到稳定。即使在较高的溅射压力(>2 Pa)下,薄膜的形貌也相当致密,且嵌有纳米孔。以石英玻璃为基体沉积的薄膜,在4.5 Pa条件下具有最高的孔隙率(52%),最低的能带隙(2.44 eV),且具有最高的在可见光照射下降解罗丹明-B的光催化活性(7h后为26%)。在硅基底上沉积的薄膜表现出最高的光活性(7 h后为53%)。薄膜在UV-Vis吸收光谱中缺乏蓝移,表明光解过程中以发色团裂解为主。