PEALD原位掺杂制备纳米TiO_(2-x)N_x光催化剂

编号：NMJS03521

篇名：PEALD原位掺杂制备纳米TiO_(2-x)N_x光催化剂

作者：饶志鹏； 万军； 冯嘉恒； 李超波； 夏洋；

关键词：等离子体增强原子层沉积； 原位； TiO2-xNx； 光催化剂；

机构： 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室；

摘要： 采用等离子体增强型原子层沉积(PEALD)系统原位掺杂制备了TiO2-xNx光催化剂。利用光电子能谱(XPS)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、光致发光(PL)光谱和紫外–可见光(UV-Vis)光谱对催化剂进行了表征,并研究了TiO2-xNx纳米薄膜在可见光照射下水接触角的变化和催化降解亚甲基橙(MO)溶液的性能。结果表明,等离子体功率变化可以改变掺入氮原子的结构,在功率为50 W时主要形成替换式氮原子,含量约为1.22at%,晶体为锐钛矿(101)型。结构无明显缺陷,且掺杂后TiO2-xNx薄膜光生电子–空穴对复合率低,有利于光催化效率的提高。该方法解决了传统ALD工艺制备TiO2-xNx光催化剂时容易形成氧空位的问题,实现了TiO2-xNx纳米材料的可见光(λ<800 nm)吸收和可见光光催化性能。