钒掺杂二氧化钛薄膜制备与材料特性分析

来源期刊：功能材料2011年第11期

论文作者：刘欢 龚树萍 刘剑桥 万久晓 周东祥

文章页码：2017 - 2020

关键词：二氧化钛;钒掺杂;薄膜;吸收;

摘    要：以钛酸四丁酯和乙酰丙酮钒（Ⅲ）为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了钒掺杂二氧化钛薄膜,利用XRD、紫外-可见吸收光谱、FT-IR及XPS等表征手段,将其与未掺杂二氧化钛薄膜进行了材料特性对比研究。结果表明两种薄膜均为锐钛矿结构,引入钒后二氧化钛的禁带宽度由3.28eV减小至3.15eV,吸收带边红移至可见光范围;XPS分析证实制备的钒掺杂二氧化钛薄膜中钒以四价和五价两种氧化价态存在,可能在二氧化钛禁带中引入较深的杂质能级而引起价带顶向禁带拓展,从而产生引起禁带宽度变窄效应,扩展了二氧化钛带边光吸收。理论分析还表明,钒掺杂引起的深能级杂质在二氧化钛晶界处易于形成有效的陷阱俘获光生空穴,从而抑制光生载流子的复合,尤其适于用作光催化材料。