cr掺杂金红石相tio2(110)单晶薄膜的制备、表征及光催化活性

采用脉冲激光沉积术(pld)同质外延生长了表面原子级平整的6%(原子比)cr掺杂的金红石相tio2(110)单晶薄膜,采用扫描隧道显微镜(stm)、扫描隧道谱(sts)、x射线光电子能谱(xps)和紫外光电子能谱(ups)对其进行了表征.结果表明:cr掺杂对tio2(110)-(1×1)表面的形貌没有明显影响,但是提高了掺杂薄膜在负偏压的导电性;cr与晶格o键合而呈现+3价态,由此在tio2的价带顶上方~0.4ev处引入杂质能级.紫外-可见光吸收谱显示薄膜的光吸收能力被扩展到~650nm,处于可见光范围.借助stm以单个甲醇分子的光解反应检测了薄膜的光催化活性.仅观察到紫外光照射下甲醇分子的脱氢反应,在可见光照射下(λ>430nm)甲醇分子没有发生反应,表明单独的cr掺杂可能不足以提高tio2在可见光下的催化活性.