[发明专利]一种钼碳共掺二氧化钛光催化薄膜的制备方法

权利要求书

1. 一种钼碳共掺二氧化钛光催化薄膜的制备方法，其特征在于采用射频磁控溅射技术，使用三靶共溅的溅射仪器，三个溅射靶分别为碳化钛陶瓷靶、嵌钼二氧化钛陶瓷靶以及纯二氧化钛陶瓷靶；基板采用玻璃或金属板，溅射时以Ar离子轰击靶材，通过调节各靶的溅射功率来实时调控薄膜的钼、碳和钛的原子浓度比，以获得优良的光催化和光电转换性能；

制备的具体条件如下：

基板温度为室温至300℃；

射频磁控溅射时使用氧、氩混合气体，总气压为0.1~1.0 Pa，其中O₂分压占总气压比为0.5~10.0 ％；溅射功率密度为1.7~177 kW/m²；

制备得到的薄膜样品在空气、氮气或惰性气体保护下退火，退火温度为400~600 ℃，退火时间为1~5小时。

2. 根据权利要求1所述的钼碳共掺二氧化钛光催化薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳化钛陶瓷靶Ti/C原子比1:1，纯度为99%；二氧化钛陶瓷靶的纯度为99.9%；嵌钼二氧化钛陶瓷靶中Mo/Ti原子比为3~10%，纯度为99.9%；靶与基板的间距为50~75 mm。

3. 根据权利要求1或2所述的钼碳共掺二氧化钛光催化薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过调节各靶的溅射功率来实时调控薄膜的钼、碳和钛的原子浓度比，具体操作步骤如下： 

（1）先将纯二氧化钛靶的溅射功率密度固定在35~177 kW/m² 中某个值；

（2）将嵌钼二氧化钛靶的溅射功率密度固定在1.7~25 kW/m²中某个值，在1.7~25 kW/m²范围调节碳化钛靶的不同功率密度，得到固定钼含量和不同碳含量的薄膜；或者，将碳化钛靶的溅射功率固定在1.7~25 kW/m²中某个值，在1.7~25 kW/m²范围调节嵌钼二氧化钛靶的不同功率，得到固定碳含量和不同钼含量的薄膜；或者，在1.7~25 kW/m²范围同时调节嵌钼二氧化钛靶和碳化钛靶的溅射功率，得到所需的钼、碳含量的薄膜；制备得到的钼碳共掺杂TiO₂薄膜在可见光下具有优良的光催化性能。