三氧化鎢納米薄膜製備

三氧化鎢是一種n 型半導體材料，其禁帶寬度較窄，能夠回應可見光，具有與TiO₂光催化劑相似的特點，三氧化鎢納米薄膜還具有光電催化性能和傳感性能，能夠用於光電催化降解有機物、分解水產氫和pH、CH₄、NO₂感測器等。然而三氧化鎢薄膜的微觀結構決定著三氧化鎢薄膜的光電催化性能和傳感性能以及使用壽命。

現有的三氧化鎢納米薄膜的製備方法主要是通過水熱化學的方法製備，然而在現有水熱化學制 備方法中，由於基底採用導電玻璃，導電玻璃與三氧化鎢之間為不同元素物質之間的結合，屬於非自然結合，相互間結合力差，特別是當受到機械外力作用時，或者當環境溫度發生變化時，因材料膨脹係數不同，會導致內應力發生變化，從而使得三氧化鎢與導電玻璃基體間發生開裂或斷裂，甚至造成三氧化鎢薄膜與導電玻璃基底的剝離。因此，亟待尋找一種電荷傳輸快，不易發生電荷複合的三氧化鎢納米薄膜。

針對導電玻璃與三氧化鎢之間為不同元素物質之間的結合，屬於非自然結合，相互結合力差等缺陷，有研究人員提供了一種鉬摻雜三氧化鎢納米薄膜材料的製備方法。其技術方案是：

（1）反應前驅體溶液配製：取白鎢酸、氧化鉬加入雙氧水中，加熱至95～100℃，攪拌反應30～40min，冷卻至室溫後加入乙二醇溶液，繼續攪拌1～2h得到反應前驅體溶液；

（2）納米三氧化鎢塗膜液配製：將反應前驅體溶液與去離子水混合後裝入水熱反應釜中，在150～180℃下反應3～5h，離心分離洗滌後超聲分散在去離子水中，得納米三氧化鎢塗膜液；

（3）鎢片預處理：將鎢片上表面用砂紙磨平，再用無水乙醇洗滌後用白剛玉對上表面進行粗化處理，再將鎢片乾燥後，得表面預處理基片：

（4）制膜：將表面預處理基片置於加熱臺上加熱至160～200℃，再將納米三氧化鎢塗膜液裝入噴槍中，均勻噴塗在預處理基片上表面，加熱生長3～5h，冷卻後清洗乾燥，得鉬摻雜三氧化鎢納米薄膜材料。

通過鉬摻雜降低三氧化鎢納米粒徑，提高其塗膜穩定性，再用同元素基片作為基底，相互之間具有自然結合屬性，基底與氧化鎢之間結合牢固，結合原位熱氧化噴塗技術，在保持薄膜納米顆粒結構的前提下消除了顆粒中大量存在的氧空位缺陷，加熱過程中 不會導致三氧化鎢與基體間發生開裂或斷裂，降低了電子與空穴複合的幾率，使得電子與 空穴複合幾率降低，減少了電子在薄膜中傳輸的阻抗，從而提高了材料的光電催化性能、電化學性能和傳輸性能，該製備方法簡單可行，可滿足工業化生產。

• < 前一頁
• 下一個 >