[发明专利]一种增强纳米银薄膜光催化性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过氧等离子体辐照增强纳米银薄膜光催化性能的方法，属于物理应用技术领域。

背景技术

纳米银薄膜与普通银薄膜相比具有较大的比表面积和较高的表面活性高，且由于其独特的光学、电学和生物学特性，被应用于催化、生物传感器、药物载带、纳米分子组装等一系列领域中，其广阔的应用前景已经引起了人们广泛的重视。同时纳米银薄膜又因为其独特的生物相容性和抗菌特性而备受青睐。

纳米银薄膜同时具有的光催化性能和抗菌性能，使得纳米银薄膜在水质净化处理方面具有巨大的潜力，在空气净化方面同样具有广阔的应用前景。然而相对于一些半导体光催化材料(例如TiO₂)而言，纳米银薄膜的光催化性能偏低，因此探索提高纳米银薄膜的光催化性能的方法，具有很强的实用性和科学意义。

发明内容

本发明旨在提供一种通过氧等离子体辐照提高纳米银薄膜光催化性能的方法，所要解决的技术问题是使纳米银薄膜光催化性能有较为明显的提升。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

本发明增强纳米银薄膜光催化性能的方法，其特点在于：通过氧等离子体辐照纳米银薄膜。

本发明增强纳米银薄膜光催化性能的方法，其特点也在于：所述辐照的时间为2-10s。

通过氧等离子体辐照纳米银薄膜是按如下方式进行：将纳米银薄膜放入真空磁控溅射镀膜设备中，将设备内真空度抽至6×10^-4Pa以下，然后通入O₂至设备内至真空度为4Pa～6Pa，以射频功率3w、反射功率0.2w及偏压50V的条件，使设备内形成O₂等离子体，辐照纳米银薄膜2～10s。

薄膜的光催化性能可以通过薄膜的光催化降解速率来表征，薄膜的光催化降解速率采用图1所示的静态光催化系统来获得。使用时，以罗丹明6G作为光催化实验的降解对象，在罗丹明6G中加入薄膜作为催化剂对其进行降解，以紫外灯对其进行照射，并通过紫外可见光光谱仪测试降解一段时间后溶液的吸光度A，并与未加入催化剂的初始罗丹明6G的吸光度A₀进行对比，光催化降解速率等于ln(A/A₀)。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明通过氧等离子体辐照增强了纳米银薄膜光催化性能，方法简单、易于实现，拓展了纳米银薄膜在水质净化处理方面的应用。

附图说明

图1为本发明所用静态光催化系统示意图；

图2为不同厚度的纳米银薄膜在不同辐照时间下的降解速率的曲线图。

具体实施例

本实施例首先按下述方法制备了面积为400mm²、厚度分别为6nm、10nm、17nm和30nm的纳米银薄膜：使用真空蒸发镀膜的方法制备纳米银薄膜，制备时真空度为6.4×10^-4Pa，装载蒸发源的钼舟通电电流为70A，蒸发时间分别为60s、100s、170s和300s。

为提高所制备纳米银薄膜的光催化性能，将上述纳米银薄膜分别放入真空磁控溅射设备中，将设备内真空度抽至6×10^-4Pa，然后通入O₂至设备内真空度为5Pa，以射频功率3w、反射功率0.2w及偏压50V的条件，使设备内形成O₂等离子体，辐照纳米银薄膜2s、5s、10s。

经测试，四种厚度的纳米银薄膜在辐照前后的光催化降解速率如表1所示，其拟合曲线如图2所示。从图中可以看出，经过氧等离子体辐照，纳米银薄膜的光催化降解速率有了显著的提高，因此，通过氧等离子体辐照可以显著的增强纳米银薄膜光催化性能。

表1不同厚度的纳米银薄膜在不同辐照时间下的光催化降解速率