Sb掺杂纳米TiO2光催化剂的晶体结构与光催化性能

用溶胶-凝胶法将纳米TiO2:Sb薄膜沉积在玻璃基板上．通过XRD、Raman光谱研究了Sb掺杂量对薄膜的晶体结构和晶相转变的影响．结果表明:纯TiO2薄膜中,TiO2不仅以无定型态存在,而且还以板钛矿和锐钛矿的形式存在．掺入适量的Sb后,由于Sb替代了TiO2的部分Ti形成Sb-O-Ti结构,改变了TiO2的晶格结构,改善了薄膜的结晶效率,使锐钛矿结构的TiO2:Sb含量明显提高．掺杂0．2％Sb时,薄膜的结晶效率最高．254 nm光源照射时,掺杂0．2％Sb的电极的阳极光电流密度可达42．49μA／cm2,是用同种方法制备的纯TiO2薄膜电极的近11倍;对亚甲基蓝具有最高分解性能,其一级反应速率常数为0．171 h／cm2,是未掺杂的纯TiO2薄膜的近2倍．     

纳米BST薄膜的制备及其折射率特性.

" 采用射频磁控溅射法在石英衬底上沉积了纳米BST(Ba0:65Sr0:35TiO3)薄膜．为了制备优质的BST薄膜,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜和原子力显微镜研究了BST薄膜的晶化行为和显微结构．结果显示在衬底温度600 ℃下制备的BST薄膜经700 ℃退火处理后,具有较强的特征衍射峰和极好的晶化．同时还研究了纳米BST薄膜的制备参数和特性,BST薄膜的折射率是由测量的透射谱中获得的．实验结果表明：纳米BST薄膜的沉积参数对其折射率特性的影响是不尽相同的．折射率随着衬底温度的上升而增加;在较低的溅射     

人造沸石负载二氧化钛薄膜光催化降解酸性湖兰A和酸性橙Ⅱ的研究

采用溶胶－凝胶法制备TiO2溶胶，将TiO2负载于人造沸石上制成TiO2薄膜，研究了TiO2薄膜的酸性湖兰A和酸性橙Ⅱ2种染料的光催化降解活性。结果表明，光解脱色率与染料的初始浓度、pH值、光照时间等因素有关。酸性湖兰A的浓度为10ppm，pH为6时，用400W高压汞灯为光源，光 照10min以后，脱色率可达94．1％。酸性橙Ⅱ的浓度为10ppm,pH为10时，用400W高压汞灯为光源，光照10min以后，脱色率可达88．7％。     

纳米TiO_2薄膜的结构与光电特性

用射频磁控溅射方法制备出厚度大约15-225nm的TiO2薄膜。Raman光谱测量显示,TiO2薄膜主要是金红石结构(含少量板钛矿相)。紫外可见光吸收光谱表明,在纳米厚度(100nm)范围内,TiO2薄膜的带隙宽度随着薄膜厚度的变化而变化。室温下测量TiO2薄膜的电阻率发现,随着厚度的增加TiO2薄膜的电阻率先后在导体、半导体和绝缘体范围变化。     

反应磁控溅射法制备的氟化类金刚石薄膜的XPS结构研究

采用射频反应磁控溅射法用高纯石墨作靶、三氟甲烷(CHF₃)和氩气(Ar)作源气体制 备了氟化类金刚石（FDLC）薄膜，通过XPS光谱结合拉曼光谱、红外透射光谱和紫外 可见光光谱研究了源气体流量比等工艺条件对薄膜中键结构、sp2/sp3杂化比以及光学带隙等性能的影响.结果表明在低功率(60W)、高气压(2.0Pa)和适当的流量比(Ar/CHF₃=2∶ 1)下利用射频反应磁控溅射法可制备出氟含量高且具有较宽光学带隙和超低介电常数的FDLC薄膜. 关键词： 反应磁控溅射 氟化类金刚石薄膜 红外透射光谱 XPS光谱     

基于AAO模板的TiO_2微纳结构及其光电特性

以多孔氧化铝(AAO)和导电玻璃FTO为基底,用射频(RF)磁控溅射法和溶胶凝胶(Sol-gel)法分别制备了微纳结构的TiO2,两种TiO2沉积技术各自体现出其特质。从XRD衍射光谱和拉曼散射光谱可以看到,在相同退火条件下,RF和Sol-gel法制备的TiO2晶相结构不同。在以导电玻璃FTO为基底时,RF制备的薄膜颗粒分布均匀,没有团簇现象;而Sol-gel制备的薄膜由密实的颗粒构成。在以AAO为模板时,Sol-gel制备的TiO2溶胶粒子由于胶体溶液的流动性使其对孔的填充率保持较高的水平;而RF制备的TiO2对孔的填充率则降低。光电流实验的结果表明,前者具有更好的光电特性。     

Er2O3薄膜的光学常数和介电性能

采用射频磁控反应溅射技术,在不同的Ar/O2流量比条件下制备了系列Er2O3薄膜样品.采用椭偏光谱和紫外一可见光透射光谱测试分析技术,研究了Er2O3薄膜的折射率、消光系数、透射率和光学带隙等光学常数与制备工艺的关系.研究了不同条件下制备的Er2O3薄膜的介电常数和Ⅰ～Ⅴ特性.结果表明,Er2O3薄膜的折射率、禁带宽度和介电常数随Ar/O2流鼍比的增加而增加,而消光系数基本不随Ar:O2流量比的变化而变化.在Ar:O2流量比为7:1制备的Er2O3薄膜具有较好的物理性能,在可见红外波段其折射率约1.81,消光系数为3.7×10-6,禁带宽度5.73 eV,介电常数为10.5.     

掺铈氧化钛薄膜光吸收性能的研究

利用射频磁控溅射法制备出TiO2 薄膜及不同掺 Ce 比的 TiO2 薄膜.用紫外-可见分光光度计对薄膜的透过率做了测定,结果显示在一定掺杂范围内随着掺Ce 量的增加,薄膜的光学吸收边出现红移.计算发现通过CeO2 的掺杂,氧化钛薄膜禁带宽度 Eg 由 3.40 eV 减小至2.73 eV,从而使吸收边由366 nm 红移至455 nm 处,增强了对可见光的吸收,这与CeO2 在TiO2 导带与价带间引入杂质能级有关.     

薄膜结构对Si／SiO2 I-V特性的影响

用射频磁控溅射法制备了3种结构的Si／SiO2纳米薄膜，测定了薄膜的I-V特性．实验结果分析表明，薄膜结构是影响其FV特性的主要因素．     

CdS薄膜的化学沉积法制备及其特性的研究

用化学沉积方法在沉积温度为90 ℃下制备了CdS薄膜。研究了直接退火处理和涂敷CdCl₂甲醇饱和溶液后退火处理对CdS薄膜的影响。利用X射线衍射、扫描电子显微镜对薄膜的晶体结构、表面形貌进行了研究,发现没有任何处理的CdS薄膜没有明显的晶型;直接退火处理促进了CdS立方相的结晶,晶粒没有增大且生长出许多细小的晶粒;涂敷CdCl₂甲醇饱和溶液后退火处理不仅极大地促进了CdS六角相的结晶,而且晶粒增粗增大,表面更加光滑。用吸收光谱研究了薄膜的光学特性,发现退火使薄膜的禁带宽度变窄,涂敷CdCl₂甲醇溶液后退火处理使吸收边变陡和带尾变小。表明涂敷CdCl₂甲醇溶液退火处理明显改善CdS薄膜的结晶质量和光学性质。     

二极管激光吸收光谱法对低气压介质阻挡放电等离子体中氩的亚稳态的诊断

利用可调谐二极管激光吸收光谱技术对低气压氩气介质阻挡放电等离子体进行诊断,重点考察了Ar亚稳态1s₅和1s₃的数密度和气体温度随放电电压,气压,流量,极板间距,以及随N₂配比的变化情况。实验基于朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律,通过计算吸收谱线的吸收峰面积求取Ar亚稳态的数密度,同时对谱线进行Voigt拟合得到多普勒展宽,进而求出气体温度。Ar亚稳态主要由电子碰撞产生,但同时电子也会碰撞亚稳态发生猝灭作用,从而使数密度减少;气体温度则与等离子体的实际功率、电子的状态以及粒子之间的碰撞有关。实验结果表明在本实验条件范围内,Ar亚稳态数密度和气体温度随放电电压和流量的增大都先增大,之后逐渐趋于平缓,但两者随流量的变化幅度都较之随放电电压的小,增长较缓慢。随气压的升高,Ar亚稳态数密度和气体温度先增加并达到一个极大值,而之后逐渐降低。实验数据表明,气压对谱线展宽有较明显的影响作用。适当增大极板间距,Ar亚稳态数密度明显降低,但气体温度却有所升高。N₂的加入对亚稳态有很强的猝灭作用,0.5%的N₂就会使数密度下降50%,但随着N₂浓度的进一步增大,其数密度不再明显降低。     

Single electrode Ar bubbled plasma source for methylene blue degradation and concurrent synthesis of carbon based nanoparticles

This work presents a new possibility of generating in-liquids Ar bubbled plasma by using a single electrode placed in a quartz tube. When the electrode is powered with ac high voltage the plasma is generated between the electrode's free end and the wall of Ar bubble. The ignition mechanism of plasma is analyzed and the generated active species are identified. The plasma was tested for the decomposition of methylene blue aqueous solutions and for the concurrent synthesis of very small solid particles. The influence of the methylene blue initial concentration and of the treatment time on the processes was studied.     

不对称菁染料敏化纳米TiO2的光生电流过程

用光电化学方法研究了不对称菁类染料敏化TiO2 纳米结构电极的光电转换过程 .结果表明 ,该染料的电子激发态能级位置与TiO2 纳米粒子导带边位置匹配较好 ,光激发染料后 ,其激发态电子可以注入到TiO2 纳米多孔膜的导带 ,从而使TiO2 纳米结构电极的吸收光谱和光电流谱红移至可见光区 ,其IPCE(Incidentphoton to electronconversionefficiency)值最高可达 84.3 % .并进一步结合现场紫外 可见吸收光谱研究了外加电势对激发态染料往TiO2 纳米多孔膜注入电子过程的影响     

空气电极/AC作载体对TiO2光催化性能的影响

研究了空气电极和活性碳 (AC)作载体对TiO2 光催化氧化活性艳红 (K 2BP)性能的影响 .实验结果表明 ,用空气电极 /AC作载体能显著提高TiO2 的光催化反应速度 ;空气电极不仅具有良好的合成H2 O2 的性能 ,而且对TiO2 光催化剂可产生大约 +0 .5V的偏压作用 ,大大减小了TiO2 光生电荷的复合几率 ;AC对有机物分子良好的吸附作用提高了有机物分子在TiO2 表面及周围的富集浓度 ,其含量在 2 1%左右可使光催化剂达到最佳的催化效果 .复合电极工作电流密度对活性艳红的氧化脱色速度有影响 ,i=15mA/cm2 ,速度达到最大 ;活性艳红分子在复合电极表面的吸附受溶液pH值的影响 ;提出了复合电极的工作原理 .     

新型复合电极对偶氮染料分子的光催化降解

介绍了具有合成H2 O2 和光催化性能的双功能新型复合电极 ,并用X射线衍射、扫描电镜等方法进行了表征 .双功能复合电极是将TiO2 光催化剂负载在活性碳 (AC)和具有合成H2 O2 性能的新型载体空气电极上形成的 .在复合电极作阴极的光反应器中 ,·OH和TiO2 光催化剂的存在实现了光化学氧化与光催化氧化在同一电极 /溶液界面上的联合作用 .实验结果表明 ,复合电极对提高偶氮染料分子活性艳红 (K 2BP)的氧化降解速度起了重要作用 ,仅反应 3min ,脱色率可达 4 9% ;反应 80min ,偶氮染料分子COD去除率可达 4 7% .     

Selective oxidation of CO in the presence of air over gold-based catalysts Au/TiO2/C (sonochemistry) and Au/TiO2/C (microwave)

Two model catalysts, Au/TiO2/C (S) (sonochemically derived) and Au/TiO2/C (M) (microwave derived), were produced by employing ultrasound irradiation and microwave irradiation, respectively. The deposition of gold colloids onto the support powders, TiO2/C, was accomplished by using a solvated metal atom impregnation (SMAI) method. The SMAI technique provides highly-dispersed gold particles on the TiO2/C support. The catalytic performance of Au based catalysts 1 wt% Au-TiO2/C (S) and 1 wt%Au-TiO2(M)/C (M) have been tested for the oxidation of CO in the temperature range of 0-300 degrees C and compared to that of 1 wt% Au-TiO2 (Degussa-P25). A boost in the conversion of CO was observed for the sonochemically-derived catalyst, Au/TiO2/C (S), at low temperature. Hence, the reactivity order found for CO oxidation is (Au/TiO2/C (S)>Au/TiO2 (P25)>Au/TiO2/C (M)).     

纳米TiO2∶Zn薄膜电极紫外光电特性研究

采用sol-gel法制备了Zn2+掺杂的锐钛矿相纳米TiO2薄膜电极.通过光电流作用谱和电流-电位（I-U）曲线研〖WTBZ〗究了掺杂不同浓度Zn2+的TiO2薄膜电极的光电特性.由光电流作用谱可知，Zn2+的掺杂可显著影响薄膜电极的光电流大小，且掺杂的最佳浓度与薄膜晶粒尺度有关.在320nm单色光照射下，掺杂浓度（摩尔浓度）为0.1％的薄膜电极光电流最大，与未掺杂的本征薄膜电极相比增幅达40％.I-U曲线表明，光照下，随电极电位由正到负逐渐降低，不同掺杂浓度的TiO2薄膜电极中均出现了阳极电流向阴极电流转换的现象，且Zn2+掺杂浓度可影响电极阳极电流的初始电位.另外，无光照的暗态下，各薄膜在负电位区域观察到了相似的随电位降低而迅速增大的阴极暗电流.     

阳极氧化制备TiO_2纳米管及总磷的光电催化消解（英文）北大核心CSCD

总磷是检测水体富营养化的重要指标,因此研究其消解具有重要的意义。总磷的消解方法有很多,例如传统的高温消解、微波消解、紫外消解、电催化消解、光催化消解等,但是既高效又简易洁净的消解方法仍在不断的研究中。研究了一种基于光电催化的总磷的消解方法,通过在二氧化钛工作电极和对电极之间外加适当的电压来减少电子-空穴对的复合。介绍了用于总磷的光电催化消解中的光催化剂的二氧化钛纳米管的阳极氧化法制备、特性表征及其用于总磷的光电催化消解。阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管具有较好的催化活性。将其用于总磷的光电催化消解实验,当2V电压协助光催化消解2h后,消解率达到65.4%,较光催化高了20.7%,较电催化高了61.3%。实验结果表明,与光催化消解、电催化消解方法相比,通过在工作电极和对电极之间添加适当的外加电压的光电催化消解方法可以有效地提高总磷的消解率。     

三种电极的大气压氩等离子体射流光学特性

采用铜片-单匝线圈电极、螺旋缠绕电极和双铜片电极3种结构的放电装置,以氩气作为工作气体,在正弦波激励下获得了大气压等离子体射流。利用电学方法测量了放电电流以及电荷量,并对放电脉冲和放电功率进行了研究;利用发射光谱法对射流的等离子体参量进行了空间分辨测量,并根据ArⅠ 763.5 nm和Ar Ⅰ 772.4 nm的光强计算了电子激发温度。结果发现：在外加电压的正负半周期内,电流脉冲的个数和幅值呈现非对称的变化趋势;随着外加电压的增加,3种结构电极的放电功率从1.7 W逐渐增加到6.0 W;在相同的外加电压情况下,电极面积越小,等离子体射流的长度越长;3种等离子体射流的电子激发温度在1 348.5~3 212.1 K之间,并且随着气体流量的增加,各位置的电子激发温度总体上呈下降趋势,而等离子体的电子密度呈上升趋势。实验结果表明：外加电压对放电功率有一定影响;射流长度与电极面积有关;气体流量对电子激发温度和电子密度的空间分布起重要作用。     

Characteristic study of cold atmospheric argon plasma jets with rod-tube/tube high voltage electrode

Atmospheric argon plasma jets are generated with the rod-tube/tube high voltage electrode and a ring ground electrode at 8 kHz sinusoidal excitation voltage. It is found that the vibrational temperature, electronic excitation temperature, atomic oxygen density and spectral intensity with the rod-tube high voltage electrode are enhanced significantly than that with the tube high voltage electrode. The atomic oxygen density, molecular nitrogen density, and average electronic density are about magnitude of 10¹⁶ cm^?3, 10¹⁵ cm^?3, and 10¹² cm^?3 respectively, and the excited Ar, N₂, OH and O are presented in the plasma plume with the rod-tube/tube high voltage electrode.