【正文】 說(shuō)明復(fù)合膜中的兩個(gè)相單獨(dú)作用于光催化實(shí)驗(yàn)的效果。它主要由真空系統(tǒng)、蒸發(fā)設(shè)備及膜厚監(jiān)控系統(tǒng)組成。連接電源開(kāi)始加熱。 nm 掃描速度 本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要以蒸餾水為基底來(lái)測(cè)試反應(yīng)液（羅丹明和 亞甲基藍(lán)）的吸光度。 實(shí)驗(yàn)三： 采用復(fù)合膜和 TiO2薄膜在同一可見(jiàn)光下照射四小時(shí)，降解羅丹明溶液每小時(shí)測(cè)試吸光度，繪制出羅丹明溶液 的降解曲線。 通過(guò)直流反應(yīng)磁控濺射鍍制備的 TiO2薄膜厚度主要通過(guò)濺射時(shí)間來(lái)控制。 以這三組膜片進(jìn)行光催化降解羅丹明溶液的實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 ： 表 銀膜光催化實(shí)驗(yàn) 時(shí)間（ h） 1（ 510nm） 2（ 548nm） 3（ 693nm） UV VIS UV VIS UV VIS 0 —— —— —— —— —— 1 2 3 4 從上述的表格中可以看出，對(duì)于銀膜來(lái)說(shuō)紫外光的催化作用依舊好于可見(jiàn)光。由此可見(jiàn)，在可見(jiàn)光下，復(fù)合膜對(duì)羅丹明溶液具有催化效應(yīng)。而從量子理論可知，光能的激發(fā)只能是由于吸收了光子的能量。 圖 不同反應(yīng)物的光催化降解曲線 20 結(jié)論 本次實(shí)驗(yàn)主要有如下幾點(diǎn)結(jié)論： （ 1）納米銀二氧化鈦復(fù)合薄膜在可見(jiàn)光下具有催化性能，證明了銀沉積擴(kuò)展了二氧化鈦薄膜光催化光源波長(zhǎng)區(qū)間。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我感覺(jué)到，所謂的科研要有真正建設(shè)性的結(jié)果是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的工作，任何一個(gè)生活中的實(shí)際問(wèn)題都包含著許多復(fù)雜的變量，不是一個(gè)人的力量能夠完成的，需要許許多多人，甚至是許許多多代人的奮斗和努力。 22 參考文獻(xiàn) [1] 候亞奇，莊大明等 .TiO2薄膜 濺射工藝參數(shù)對(duì)其光催化性的影響 .清華大學(xué)機(jī)械工程系 ,2022. ［ 2］丁厚福 王立人 .工程材料 .武漢理工大學(xué)出版社 ,. [3] 方克明 .微米 納米材料微觀結(jié)構(gòu)表征 .冶金工業(yè)出版社 ,. [4] 崔玉民 張文保 .二氧化鈦光催化薄膜 .化學(xué)工業(yè)出版社 ,. [5] 陳春英 .二氧化鈦納米材料生物效應(yīng)與安全應(yīng)用 .科學(xué)出版社 ,. [6] 趙婧，曾惠丹，楊云霞，趙崇軍，陳國(guó)榮 .Ag／ Ti02復(fù)合材料的制備和光致變色性能研究 .光子學(xué)報(bào) ,2022. [3] 袁頌東，曹小艷，王小波，石彪，汪金方 .摻銀二氧化鈦納米帶的制備及其光催化性能研究 .湖北工業(yè)大學(xué) ,2022. [4] 國(guó)偉林，杜紅，王西奎 .摻銀二氧化鈦的超聲化學(xué)法制備與光催化性能研究 .濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào) ,2022. [5] 張海祿，童仕唐，吳省 .載銀二氧化鈦光催化性能的研究 .應(yīng)用化學(xué) ,2022. [6] 崔云濤，王金淑，李洪義，王珍珍 .原位合成 Ti02納米管陣列及其光催化性能研究 .無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào) ,2022. [7] 李海龍，羅武林，田文宇 等 .鑲嵌 Pt的二氧化鈦納米管的合成及其光催化性能研究 .光譜學(xué)與光譜分析 ,2022. [9] 李和興 ，朱 建 .特定結(jié)構(gòu)光催化劑的制備及其構(gòu)效 關(guān)系 .催化學(xué)報(bào) ,2022. [10] Zhang Bo Zhong Zhaoping Fu Zongming Zhong studies 0n photocatalytic oxidation of nitric oxides using tram um of Southeast Universi,2022. [11] L. Gomathi Devi, K. Mohan performance of silver TiO2: Role of electronic energy Surface Science,2022. 23 。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)尤其要感謝方應(yīng)翠老師的大力支持和悉心指導(dǎo)。 （ 3）不同厚度的銀膜光催化性能不同，并且并不是越厚越好，在厚度達(dá)到一定值之后，繼續(xù)增加厚度，光催化性能降低。而在能量釋放的時(shí)候由于能量守恒原理，也只能釋放固定的能量。另外可見(jiàn)從圖中看出可見(jiàn)光下，復(fù)合膜的催化性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于 TiO2薄 膜。由此可見(jiàn)，銀膜厚度并不是越厚越好，我們做出這樣的猜想：銀膜厚度對(duì)光催化的影響成一條鐘形曲線，在 548nm 處催化效果最好 。用這兩組膜片進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 ： 表 不同膜厚 TiO2薄膜光催化實(shí)驗(yàn) 時(shí)間（ h） TiO21H TiO22H UV VIS UV VIS 0 —— —— —— 1 2 3 4 從表中可以看出不論在紫外光下還是可見(jiàn)光下，不同膜厚的 TiO2薄膜的光催化效率是不同的，我們繪制出不同膜厚的 TiO2薄膜光催化反應(yīng)的降解曲線如圖 ： 圖 不同膜厚 TiO2薄膜光催化反應(yīng)降解曲線 16 從圖中可以看出，不同膜厚的 TiO2薄膜對(duì)光催化反應(yīng)的影響效果并不是很大，而不同光源卻有很大的影響，膜厚的影響并非為正比。 14 本次實(shí)驗(yàn)光催化性能的主要是通過(guò)對(duì)羅丹明或亞甲基藍(lán)溶液的降解來(lái)測(cè)定的，用降解速率來(lái)表征膜片的光催化性能的好壞。將膜片放入小燒杯底部，向小燒杯中加入配置好的降解物溶液 10ml，濃度為 105mol/L。 光催化反應(yīng)系統(tǒng) 本實(shí)驗(yàn)的光催化反應(yīng)采用的光源主要有日光燈和紫外光 兩種。高真空閥門(mén)為碟式，機(jī)械泵與分子泵的連通閥門(mén)為三同式，將閥門(mén)拉出時(shí)，機(jī)械泵可以直接對(duì)鍍膜室抽氣，推入時(shí)機(jī)械泵 與分子泵連通，同時(shí)也切斷了機(jī)械泵與鍍膜室的連接。下面分別介紹各個(gè)部分的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 表面預(yù)處理對(duì)薄膜的光催化性能有一定影響。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，銀膜厚度越厚， 光催化效率越低。盡管納米粒子的量子尺寸效應(yīng)使禁帶變寬，并使導(dǎo)帶能級(jí)向負(fù)移，價(jià)帶能級(jí)向正移，導(dǎo)致催化劑的氧化能力增強(qiáng)。無(wú)定形和板鈦礦相的 TiO2無(wú)光催化活性。這些結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是 ,其組成結(jié)構(gòu)的基本單位均是 TiO6八面體 ,而區(qū)別是這些 TiO6八面體是通過(guò)共用頂點(diǎn)還是通過(guò)共邊組成骨架。從導(dǎo)帶中轉(zhuǎn)移到這些表面層中的電子數(shù)可通過(guò)下面的計(jì)算得到： ( (A)1h,(B)2h,(C)4h,(D)6h,(E)8h,(F)10h,(G)12h,(H)14h,(I)16h,(J)18h,(K)20h,(L)98h ) 圖 AgDP25能級(jí)和能級(jí) （所畫(huà)的能級(jí)是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位的電位，在不同 pH下電位相對(duì)于真空能級(jí)的改變通過(guò)公式 H給出，其中是電位，單位 V； R為理想氣體常數(shù)；T是溫度，單位 K； F為電量，單位 C。由電阻加熱蒸發(fā)出來(lái)的銀原子，入射到膜片上以后，附著在膜片表面上。 + TiO2（ ?CBe ） +2H? → H2O2+TiO2 （ 8） H2O2→ 2 OH在光催化半導(dǎo)體中，空穴具有更大的反應(yīng)活性，是攜帶量子的主要部分，一般與表面吸附的 H2O或 OH? 離子反應(yīng)形成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基。TiO2 半導(dǎo)體粒子的能帶結(jié)構(gòu)一般由填滿電子的