溶胶-凝胶法制备Fe掺杂In_2O_3薄膜的室温铁磁性

采用溶胶-凝胶法以(普通)玻璃为基底制备了摩尔分数为10%Fe掺杂In2O3的透明薄膜。分别用XRD、FE-SEM、UV-Vis和VSM对样品结构、形貌、透过率和磁性进行表征。XRD结果表明样品衍射峰为立方In2O3结构,无其它相。SEM图谱清晰说明薄膜致密,晶粒约为14 nm且分布均匀,无团聚现象。UV-Vis光谱测得样品在可见光内透射率高于80%,且Fe掺杂引起光学吸收谱红移。VSM结果表明样品具有室温铁磁性。

Fe掺杂对水热合成In2O3结构与光催化性能的影响

通过水热合成法制备了不同Fe掺杂浓度的Fe-In2O3复合材料,采用扫描电镜、元素能谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱等技术分析了样品的形貌与微观结构,并以罗丹明B为目标降解物测试了其光催化性能.结果表明,随Fe掺杂量的增加,In2O3晶粒的形貌由短纤维构成的不规则厚片状向纤细的薄片状变化,最终呈现花朵状.表面形貌的改变使样品的吸附性增强,并导致OH键(H2O)的振动加强,样品形成了新的化学键Fe—O—In,使晶体衍射峰的峰位发生偏移.Fe掺杂也抑制了In2O3晶粒的长大,同时随Fe含量的增加,In2O3的光吸收范围逐渐向可见光方向移动.最终发现Fe掺杂可以明显提高In2O3的光催化性能,在紫外光照射下其对罗丹明B的降解率可达96%.光催化降解罗丹明B的过程符合一级反应动力学方程,活性物种捕获实验证明空穴和超氧自由基是光催化体系中的主要活性物种.