锐钛矿二氧化钛超细纳米晶的三声子互作用

本文通过对粒径为2.2-25.5nm的锐钛矿二氧化钛超细纳米晶在83-293 K温度范围内的变温拉曼光谱的研究,得到了三声子互作用对拉曼频率和线宽的贡献随粒径的变化关系。结果表明锐钛矿二氧化钛超细纳米晶的三声子相互作用随粒径减小而加强。     

Improved Performance of Solid-State Gratzel Solar Cell by Cosensitization of Quantum Dot and Dye

We report a new cosensitization utilizing quantum dot (QD) PbS and Cis-(SCN)2Bis(2,2‘-bipyridyl-4,4‘-dicarboxylate) ruthenium (N3) dye on the nanoporous Ti02 film. Solid-state Gratzel solar cells with the cosensitized films show an improved overall efficiency by 200% relative to the cells assembled with only N3 sensitization and an extremely high open-circuit voltage of 840mV, and a fill factor of 70.5~. Back reaction characteristics of the above cells are also investigated, demonstrating a great suppression of recombination due to cosensitization. It seems that the cosensitization also facilitates the electron injection into the conduction band of TiO2.     

纳米Ti02／碳化树脂复合催化剂的合成及其光催化性能研究

利用一种简单、快速的方法合成了纳米TiO2／碳化树脂(B)复合催化剂。对其组成、结构、尺寸及其光催化性能进行了表征。结果表明，该复合材料为由碳、氢、氧和钛等4种元素组成的纳米材料，尺寸约30nm，其中Ti和O的堆积结构为锐钛矿型；在该复合材料中，B为具有活性基团和不同长度碳—碳共轭链的大分子，且与TiO2之间存在着某种化学作用,复合材料所具有的特殊电子结构不仅使其能吸收紫外—可见区的全程光波。而且对光生电荷具有很高的分离能力，从而表现出较高的光催化活性。     

光电变色器件用纳米晶氧化钛薄膜的微结构与特性

纳米晶TiO2薄膜在光电变色器件中具有很重要的作用。它的微结构直接影响染料的吸附、光的散射以及电荷输运的特性。因此，探索TiO2薄膜的微结构(如粒径、表面形貌和厚度等)及光电性能是非常有意义的。采用电子束蒸发工艺制备了光电变色器件用纳晶TiO2薄膜，利用原子力显微镜、X射线衍射、俄歇电子能谱等手段对纳米晶TiO2薄膜的表面形貌、结晶状态及组分进行了分析。从理论上研究和讨论了纳米晶TiO2薄膜晶粒尺寸对光电性能的影响，并用量子限制效应解释了吸收光谱峰值波长随粒径减小而发生蓝移的现象。     

CuO—ZnO／Al2O3—TiO2催化剂中TiO2的结构和电子效应

采用XPS,XRD,TPR,TPD和指标反应等方法研究了TiO_2在负载型CuO-ZnO/Al_2O_3-TiO_2催化剂中所起的作用.发现TiO_2起双重作用,即结构效应和电子效应,TiO_2的结构效应主要表现为它改善了CuO在载体上的分布.TiO_2的电子效应表现为它对Cu~0具有吸电子的作用,从而削弱了Cu和S之间的吸附力,使S容易脱除.另外,部分还原形成的Ti~(3+)具有促进CuS中的Cu~(2+)还原为Cu~0的能力,TiO_2的上述效应的综合结果使催化剂的抗硫中毒性能大大增强.     

SPS法研究ZnTPP对TiO_2的光谱敏化

本文利用表面光电压谱(Surface Photovohage spectroscopy,简称SPS)研究了ZnTPP对TiO_2粉末的光谱敏化,发现用ZnTPP修饰后的TiO_2(金红石和锐钛矿)粉末在可见区420、550和590nm附近有三个光伏响应带,它们分别对应于ZnTPP的Soret、Q(1,0)和Q(0,0)带。经过严格的实验和分析,证明这三个带是由ZnTPP对TiO_2的敏化光电压引起的,而不是ZnTPP自身的光伏响应。在敏化效果上,亚稳的锐钛矿优于金红石。同时,我们对这种光敏表面的光诱导电荷转移机制和SPS作为一种研究光谱敏化方法的可行性进行了讨论。     

TiO2/羟基磷灰石的结构及其光催化降解醛类的性能

 采用水热合成和离子交换法相结合制备了不同Ti/(Ti+Ca)摩尔配比的羟基磷灰石负载二氧化钛(TiO2/HAP)光催化剂. 用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和微型连续光反应技术研究了催化剂的晶体结构、表面构造、光响应性能以及光催化降解甲醛和乙醛的性能. 结果表明, Ti/(Ti+Ca)配比是影响TiO2/HAP晶体结构、表面构造和光响应性能的重要因素, Ti/(Ti+Ca)摩尔比为 0.2时, TiO2/HAP为锐钛矿型TiO2和HAP的混合相, TiO2与HAP之间形成了 Ti-O-P 键,二者得到了有效的复合. 复合材料相对于TiO2在漫反射光谱吸光带边上有明显的红移,扩展了材料的吸光域. 在合适的条件下, TiO2/HAP光催化降解甲醛和乙醛的转化率分别达89.2%和82.7%, 矿化率达92.1%和75.2%.     

WOx/TiO2光催化剂的可见光催化活性机理探讨

采用磁控溅射技术在用浸渍提拉法制得的TiO2薄膜上，溅射氧化钨层,通过气相反应中光催化降解二甲苯的实验表明，WOx/TiO2薄膜具有可见光活性.通过UV-Vis吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）等方法对其可见光活性的机理进行探索.UV-Vis吸收光谱表明WOx,TiO2对可见光响应的范围有一定的扩展,吸收强度增加.XPS表明WOx/TiO2薄膜表面形成了明显的W杂质能级和Ti缺陷能级,这是WOx/TiO2在可见光范围有一吸收的主要原因,也是光催化剂具有可见光活性的必要条件之一，同时杂质能级的存在使半导体费米能级上移,载流子增加,光催化效率提高.     

铽(III)掺杂TiO2纳米材料相转移和光催化性质研究

以无水丁二醇为溶剂在中性条件下用溶胶凝胶法制备了系列Tb~(3+)(x=0. 0025～0.07)均匀掺杂的二氧化钛纳米材料。研究结果表明，Tb~(3+)掺杂对纳米二 氧化钛的相转移有很强的抑制作用。这种抑制作用的强弱与Tb~(3+)掺杂的浓度有 密切关系，Tb~(3+)(x = 0.02)的掺杂对TiO_2锐钛矿(anatase)向金红石(rutile) 转化的抑制作用最强。伴随着发生相转移温度的提高，掺杂纳米二氧化钛材料的高 温烧结大大缓解，掺杂纳米TiO_2的热稳定性明显增强；掺杂浓度越高，热稳定性 提高越大。对罗丹明的光降解实验表明，Tb~(3+)掺杂可以有效提高TiO_2光催化活 性。对不同浓度、不同煅烧温度样品光催化降解活性进行系统考察后发现，Tb~ (3+)(x=0.02)掺杂的样品在不同煅烧温度下均显示出最好的光催化效率，说明掺杂 浓度对其光催化性质影响很大。用浸渍法制备的样品其光催化活性较纯的二氧化钛 低，并且其催化活性随浸渍浓度的增加而降低，表明稀土离子的分布是影响稀土掺 杂纳米TiO_2光催化性质的主要因素之一。