Одностадийный темплатный золь-гель синтез тонкопленочных фотокатализаторов на основе TiO2

Abstract

Из суспензий на основе бескислотного золя, образующего диоксид титана (TiO2), и тиокарбамида в различной концентрации получены тонкопленочные покрытия TiO2 на монокристаллическом кремнии. Исследованы морфология, фазовый состав и фотокаталитические свойства сформированных пленок. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света установлено формирование смеси фаз анатаза и рутила в пленке TiO2, причем при повышении температуры отжига структур TiO2 – Si с 550 до 850 °С доля рутила увеличивается. Зарегистрирована фотокаталитическая активность полученных структур в отношении тестового органического загрязнителя – красителя родамина Б. Отмечено, что при облучении водных растворов родамина Б УФ-излучением (длина волны 365 нм) в присутствии созданных пленочных структур на протяжении 60 мин наблюдается обесцвечивание до 48 % красителя относительно его исходной концентрации. Наилучший результат показывает пленка TiO2, сформированная из суспензии с максимальной концентрацией тиокарбамида (96 мг/мл) при температуре отжига 850 °С. Обсуждены перспективы использования полученных тонкопленочных покрытий в системах очистки воды от органических загрязнений.