TiO2花状纳米结构的制备及光催化性能

用Ti片和H2O2在较低的温度下通过控制反应时间制备了不同形貌的纳米TiO2.在80℃下反应10 min得到了和Ti片黏附较好的多孔纳米结构,延长反应时间先后得到了类花状和类棒状纳米结构．在80℃下反应4 h得到的纳米结构样品为非晶态,而反应10 h制备出以锐钛矿相为主的结晶态纳米结构．通过300℃退火得到的几乎是纯锐钛矿相的纳米TiO2．用紫外光照射降解RhB溶液的方法研究了纳米TiO2的光催化性能．结果表明7 cm2的退火后的类花状纳米TiO2降解染料分子的光催化效率是仅用紫外光降解的29．8倍．     

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.     

V+注入锐钛矿TiO2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂了V+,采用全势线性缀加平面波方法计算了锐钛矿TiO2及V+掺杂TiO2超原胞的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测了注入不同剂量的V+对TiO2薄膜吸收光谱的影响.理论计算和实验结果表明,锐钛矿TiO2薄膜注入V+后,带隙宽度变小,吸收光谱发生红移,并且TiO2的带隙宽度随着注入V+剂量的增加而减小.     

TiO2纳米晶的等离子体改性及光电转换性能的研究

用反应射频溅射法和涂敷法在导电玻璃上制备TiO2薄膜，并用Ar射频等离子体对TiO2薄膜进行处理。按“三明治”结构将TiO2工作电极、Pt／C对电极、0．5MKI 0．05M I2电解液组装成光电池，测量其开路电压和短路电流。结果表明经过Ar射频等离子处理后，溅射法和涂敷法制备的TiO2薄膜组装的光电池的光电流分别提高了约80％和60％。     

纳米TiO_2∶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.     

Zr掺杂TiO_2薄膜的光学性能和光催化性能

为了研究TiO2禁带宽度和光吸收系数对其光催化性能的影响,利用电子束沉积方法在玻璃基底上制备了TiO2薄膜及Zr掺杂TiO2薄膜。采用拉曼光谱仪和分光光度计对膜的结构和吸收光谱进行了表征。研究结果表明:当退火温度为773K时,沉积得到的TiO2薄膜为锐钛矿结构薄膜;掺杂使TiO2禁带宽度变窄,吸收波长红移,在350~450nm附近光吸收系数增大,增强了TiO2的光催化活性。     

N,Co共掺杂锐钛矿相YiO2光催化剂的第一性原理研究

采用第一性原理平面波超软赝势方法研究了N,Co共掺杂锐钛矿相TiO2的微观结构和光学性质.结果表明:N,Co共掺杂后TiO2晶格中产生的偶极矩使光生电子-空穴对更有效地分离;在TiO2导带和价带之间形成了新的杂质能级,一方面使吸收带边红移到可见光区,光吸收性能明显增强,另一方面有利于光生电子-空穴对的分离,提高TiO2的光量子效率;与纯TiO2相比,N,Co共掺杂锐钛矿相TiO2带边的氧化还原势只有微小的变化,共掺杂后TiO2的强氧化还原能力得以保持.     

稀土掺杂TiO2颗粒的制备及其悬浮液的电流变特性

通过掺杂稀土元素,使TiO2电流变液的屈服强度提高到近5kPa（3kV/mm)。用DSC-TG、IR和XRD等手段对材料的Sol-gel制备过程和产物的晶体结构进行了分析。结果表明纯TiO2和掺杂稀土TiO2凝胶的分解分三阶段完成,并形成锐钛矿结构。掺杂浓度小于一定值时,稀土离子以置换Ti位固溶于TiO2晶格中并引起晶格膨胀。认为适当掺杂所导致的晶格常数变化改善了材料的介电性能,从而使TiO2的电流变性能优化。     

Pr高掺杂浓度对锐钛矿TiO_2的带隙和吸收光谱影响的研究

目前,Pr掺杂对锐钛矿TiO2带隙和吸收光谱研究结果存在相反的结论,红移和蓝移两种实验结果都有文献报道.为解决这个矛盾,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯的和不同浓度Pr高掺杂锐钛矿TiO2的电子结构和吸收光谱进行了计算.计算结果表明,与纯锐钛矿TiO2相比较,Pr掺杂后,掺杂量越增加,掺杂体系各原子电荷量越减小,掺杂体系总能量越高,形成能越大,稳定性越下降,带隙越窄,吸收光谱红移现象越显著,吸收强度越强.计算结果与实验结果相一致.     

掺钴氧化钛电极的制备、表征及其光电性能

采用溶胶 凝胶法在纯钛片上制备了掺Co氧化钛薄膜光电极 ,运用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)等分析手段对其进行表征 ,并对其结构和性能的相互关系进行了研究 .结果表明 ,掺 5 %Co ,5 0 0℃热处理的TiO2 电极具有最大的可见光响应 .过量的Co掺入将析出新相CoTiO3 ,并促使TiO2 由锐钛矿型转变为金红石型 ,使电极光电效应减低 .而高温处理的掺钴TiO2 也将析出CoTiO3 ,对电极光电性能有阻碍作用     

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。     

低温拉曼光谱研究二氧化钛纳米晶的相变

本文通过对二氧化钛纳米晶在-190℃温度的低温拉曼光谱的研究,得到了在二氧化钛纳米晶聚集体中,可以发生锐钛矿到板钛矿然后到金红石和/或直接到金红石的相变;也可发生板钛矿到锐钛矿然后到金红石和/或直接到金红石的相变。     

TiO_2纳米粒子的Ram an光谱表征和紫外可见光吸收特性

用 Sol- Gel方法制备粒径约 1 0 - 50 nm的 Ti O2 微粒。Raman光谱测量显示 ,水解时 p H值不同 ,在同样热处理温度下得到的 Ti O2 微粒的晶体结构不尽相同。在低于 673K热处理温度下得到的 Ti O2 微粒是板钛矿和锐钛矿的混合晶体。用谱峰拟合技术可以将样品 A1的1 57cm-1 Raman谱峰分解成分属于板钛矿和锐钛矿的两个振动峰。 UV- Vis测量表明 ,锐钛矿型 Ti O2 微粒的紫外光吸收性能最好。而粒度约 2 0 μm的市售锐钛矿型 Ti O2 的紫外光吸收性能甚至比板钛矿型和金红石型 Ti O2 纳米粒子的还略低些 ,表明小尺寸效应和表面缺陷对紫外光吸收亦有贡献     

酞菁铜掺杂TiO2微腔的光谱特性和精细结构

化学方法合成了酞菁铜(CuPc)掺杂TiO2微腔,用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱研究了其的光谱特性,用X射线吸收精细结构(XAFS)谱分析了其的精细结构.结果显示,TiO2微腔被CuPc掺杂后,CuPc和TiO2之间发生了相互作用,使红外光谱出现了900.76 cm-1的振动吸收峰;同时,在3 392.75 cm-1的OH振动和2 848.83 cm-1的CH振动发生了"红移";酞菁大环平面的C-C或C-N振动、苯环上C-H面内和C-N面外的弯曲振动也有一定的峰位移动和强度变化.在拉曼光谱图上,CuPc掺杂TiO2微腔中出现的403.4,592.1和679.1 cm-1的TiO2的特征振动峰,但它们发生了波数移动,而在1 586.8和1 525.6cm-1出现的振动峰说明CuPc和TiO2形成了复合体,这些变化与酞菁铜的大环分子结构的平面取向有关.在XAFS上,CuPc掺杂TiO2微腔中的Ti呈现四面体TiO4的结构形式,TiO2的内层的中间距离和表面结构发生了变化.     

Co掺杂量对Ti1-xCoxO2纳米颗粒结构及磁性的影响

以钛酸丁酯、六水硝酸钴等为原料,采用溶胶凝胶法合成Ti1-xCoxO2干凝胶前驱体,将前驱体在500℃空气氛围下进行退火处理,得到一系列Ti1-xCoxO2纳米颗粒样品.采用差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)和振动样品磁场计(VSM)对样品的结构和磁性进行研究.结果表...     

稀土钇、镧掺杂TiO2薄膜的拉曼谱分析

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上用旋涂法制备了未掺杂、掺杂钇和掺杂镧的TiO₂薄膜样品,对样品在700—1100 ℃范围内进行退火处理,并对样品的拉曼光谱进行了分析.分析表明:随着退火温度的升高,未掺杂TiO₂薄膜发生了从锐钛矿相经混相最终向金红石相的转换,掺杂钇和掺杂镧对TiO₂薄膜的晶相转换起阻碍作用,掺杂镧的阻碍作用更强;稀土掺杂能使TiO₂薄膜晶粒细化,并使晶粒内部应力增大从而阻碍晶格振动,掺杂镧比掺杂钇的效果 关键词： 2薄膜')" href="#">TiO₂薄膜 稀土掺杂 拉曼光谱 溶胶-凝胶     

二氧化钛薄膜的制备及退火对其形貌、结构的影响

利用磁控溅射技术,在石英基片上沉积Ti膜,分别在400、600、700、900℃的大气中退火获得TiO2薄膜。采用这种制备方式获得的TiO2薄膜呈现不同的颜色,退火温度为400℃的样品为暗紫红色,600℃时为黑色,而在700℃和900℃时均为黄色。采用X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）以及Raman光谱等手段研究了退火温度对TiO2薄膜的结构和形貌的影响。结果表明：退火温度为400℃时,TiO2薄膜为锐钛矿相,温度升高至600℃时,几乎转变为金红石晶相,但仍存在微量锐钛矿相,温度升高至700℃以上,则完全转变为金红石晶相。由XRD衍射图可知退火温度为700℃和900℃时,薄膜的金红石相沿（101）晶面择优取向。     

MBE生长ZnO薄膜的结构和光学特性的研究

用等离子体源辅助分子束外延(P-MBE)方法在蓝宝石(0001)面上生长出了高质量的ZnO薄膜,并对其结构和发光特性进行了研究。在XRD中只观察到ZnO薄膜的(0002)衍射峰,其半高宽(FWHM)值为0.18°;而在共振Raman散射光谱中观测到1LO(579 cm-1 )和2LO(1 152 cm-1 )两个峰位,这些结果表明ZnO薄膜具有单一c轴取向和高质量的纤维锌矿晶体结构。在吸收光谱中观测到自由激子吸收和激子-LO声子吸收峰,这表明在ZnO薄膜中激子稳定的存在于室温,并且两峰之间能量间隔为71.2 meV,与文献上报道的ZnO纵向光学声子能量(71 meV)相符。室温下在光致发光光谱(PL)中仅观测到位于376 nm处的自由激子发光峰,而没有观测到与缺陷相关的深能级发射峰,表明ZnO薄膜具有较高的质量和低的缺陷密度。     

Zn、Cu共掺杂TiO_2∶SiO_2薄膜材料的光学性能研究

用溶胶-凝胶法制得Zn、Cu共掺杂的TiO_2∶SiO_2凝胶,旋转法于玻璃基底涂膜,制得Zn、Cu共掺杂的TiO_2∶SiO_2薄膜,探讨了煅烧温度、煅烧时间及掺杂比例对其结构、形貌和性能的影响。采用XRD、FESEM、FTIR等测试技术对薄膜进行表征,并考察了其对甲基橙的光催化降解性能。XRD测试结果显示:薄膜样品的晶型为锐钛矿型,结晶良好。SEM谱图显示:薄膜微粒粒径小,分布均匀,表面平整、致密且无明显裂痕;紫外-可见光谱(UV-Vis)表明:Zn、Cu共掺杂的TiO_2∶SiO_2薄膜在紫外区和可见光区的吸光度明显增加,提高了对光的利用率;光催化性能测试表明:与纯相TiO_2对比,Zn、Cu共掺杂的TiO_2∶SiO_2薄膜对甲基橙的光催化降解率有较大提高,在600℃下焙烧2h的掺杂的量比为n(Ti)∶n(Si)∶n(Zn)∶n(Cu)=3∶2∶1.5∶4的薄膜样品光催化降解率最高。     

Raman spectra and XPS studies of phase changes in Ge2Sb2Te5 films

Ge_2Sb_2Te_5 film was deposited by RF magnetron sputtering on Si (100) substrate. The structure of amorphous and crystalline Ge_2Sb_2Te_5 thin films was investigated using XRD, Raman spectra and XPS. XRD measurements revealed the existence of two different crystalline phases, which has a FCC structure and a hexagonal structure, respectively. The broad peak in the Raman spectra of amorphous Ge_2Sb_2Te_5 film is due to the amorphous －Te－-Te－ stretching. As the annealing temperature increases, the broad peak separates into two peaks, which indicates that the heteropolar bond in GeTe_4 and the Sb－Sb bond are connected with four Te atoms, and other units such as (TeSb) Sb－Sb (Te_2) and (Sb_2) Sb－Sb (Te_2), where some of the four Te atoms in the above formula are replaced by Sb atoms, remain in crystalline Ge_2Sb_2Te_5 thin film. And from the results of Raman spectra and XPS, higher the annealing temperature, more Te atoms bond to Ge atoms and more Sb atoms substitute Te in (Te_2) Sb－Sb (Te_2).