两步氧化法制备ZnO薄膜及其光催化特性研究

摘要

本文采用热蒸发法在玻璃衬底上沉积Zn膜,然后在氧气中通过两步热氧化制备ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外透过光谱等表征技术,研究了氧化温度对ZnO薄膜结晶质量和光学性能的影响。研究结果表明,两步氧化法在400℃下氧化1 h后的样品中除含有ZnO成份外,还有少量金属Zn存在;525℃下氧化1 h可以制备出疏松多孔的ZnO薄膜,其在紫外光和可见光范围内的透过率可达85%。通过太阳光和紫外光(254 nm)催化降解苯酚实验,发现两步氧化法制备的ZnO薄膜具有良好的光催化特性:太阳光照10 h后苯酚降解率达到56%,紫外灯下苯酚降解率高达86%。此外,ZnO薄膜的光催化重复利用实验表明,经过H2O2溶液清洗干燥处理后,ZnO薄膜可以基本恢复其光催化能力,此特性为ZnO薄膜的重复利用提供了很好的实验依据。