[发明专利]一种SnO2

说明书

本发明公开一种SnO₂/Ag_2(1‑x)Ni_xFe₂O₄复合薄膜材料的制备方法，所述Ag_2(1‑x)Ni_xFe₂O₄中的x＝0.05～0.5，包括以下步骤：S1：玻璃基片的预处理；S2：制备改性SnO₂溶胶：S201：制备SnO₂溶胶；S202：制备纳米TiO₂改性SnO₂溶胶；S3：制备Ag_2‑xNi_xFe₂O₄前驱体溶液；S4：制备SnO₂/Ag_2(1‑x)Ni_xFe₂O₄复合膜：S401：将S1预处理后玻璃基片浸于改性SnO₂溶胶中处理10min，再以1mm/s的提拉速度缓慢将其取出液面，80℃干燥10min，记为镀改性SnO₂膜1层；S402：重复S401操作0～4次；S403：煅烧；S404：镀Ag_2(1‑x)Ni_xFe₂O₄膜1层；S405：重复S404操作0～4次；S406：450～600℃煅烧2h。本发明通过构建异质结结构，改变电子的传递路径，减少光生电子‑空穴对的数量，进而提高复合材料的光催化活性和稳定性；同时，对可见光的光谱响应范围广。

技术领域

本发明属于光催化材料领域，具体涉及一种SnO₂/Ag_2(1-x)Ni_xFe₂O₄复合薄膜材料的制备方法。

背景技术

SnO₂在自然界中的主要以矿物锡石的形式存在，它和其他金属氧化物相同都具有金红石晶状结构，如TeO₂，TiO₂，TaO₂，RuO₂，PbO₂。SnO₂的光学和电子性质是由于其四方结构的对称性而形成的。

SnO₂是一种具有价带和导带结构的半导体，价带和导带都是具有能量，两者相比导带的能量更高，导带是半导体中能量最高的能带，价带中充满了自由电子。禁带宽度为能带和价带能量差，其禁带宽度值为3.6eV。又因为禁带宽度与透射波长关系为：

E＝1240/λ

由此关系式可得只有当照射光的波长小于或等于344.5nm时才可使价带上的电子激发至导带，在导带上生成具有强还原性的光生电子，在价带上因电子的跃迁消失，导致其具有强氧化性光生空穴。光生空穴和光生电子部分快速复合，其余部分两者相互分离并迁移与空气中的水和氧气发生反应，生成强氧化性的羧基自由基。生成的强氧化性自由基与吸附在SnO₂表面上的有机污染物进行氧化还原反应，污染物被还原分解成水和二氧化碳。反应步骤如下：

h⁺+H₂O→·OH+H⁺

2HO₂·→O₂+H₂O₂

h⁺+OH^-→·OH

·OH+org(有机物)→…→CO₂+H₂O

h⁺+org→…→CO₂+H₂O