本研究的重点是通过射频磁控溅射法制造固定和稳定的纯锌氧化物薄膜,以消除粉末型光催化剂的缺点,例如催化剂回收、过滤困难和二次污染风险。虽然锌氧化物的光催化潜力已经得到充分证实,但针对通过物理气相沉积(PVD)参数和后处理退火获得的未掺杂锌氧化物薄膜性能提升的结构来源的研究仍然有限。在此背景下,本工作的贡献在于定量展示了在无添加剂的锌氧化物薄膜中,400 °C退火所引发的光催化性能增强。作为沉积和400 °C退火的锌氧化物薄膜通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和能量色散X射线光谱(EDX)进行了表征。XRD分析确认这两种薄膜具有六方纤锌矿结构,而后处理退火改善了结晶质量并将平均结晶尺寸从53.3 nm提高到57.2 nm。AFM测量显示,退火后表面粗糙度从1.252 nm增加到12.14 nm。甲基蓝(MB)的光催化降解实验在UV-A照射下进行,通过紫外可见分光光度法监测浓度变化。作为沉积的锌氧化物薄膜在8小时后仅表现出11%的降解效率,而在400 °C退火的薄膜在11小时后达到了68%的降解,相当于光催化性能的七倍提升。这些结果表明,后处理退火是优化纯锌氧化物薄膜在低能量UV-A光下的光催化活性的一种有效策略。
Çetin等人(星期五)研究了这个问题。