高壓處理鐵摻雜TiO2微結(jié)構(gòu)及其性能的研究.pdf

1、TiO2是一種具有催化性能優(yōu)良、化學(xué)性能穩(wěn)定、安全無(wú)毒、無(wú)副作用、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)的半導(dǎo)體材料，但是其只對(duì)波長(zhǎng)較短的紫外線才有響應(yīng)。怎樣提高它在紫外光區(qū)的催化性能，或是使其光響應(yīng)范圍延伸到可見(jiàn)光區(qū)，都是當(dāng)前相關(guān)學(xué)科研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 本論文首先使用溶膠凝膠法制備了二氧化鈦的微粉和鐵摻雜的樣品，并利用六面頂壓機(jī)對(duì)鐵摻雜納米二氧化鈦粉末進(jìn)行了高壓處理，最后用透射電鏡、X射線衍射儀和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)分別對(duì)處理后樣品的微觀形貌結(jié)

2、構(gòu)進(jìn)行了表征和吸光性能的研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1)利用溶膠-凝膠法制備了鐵摻雜的納米二氧化鈦粉末。
　　 (2)考察了冷高壓處理鐵摻雜納米二氧化鈦后晶型的變化。由XRD的圖譜可知，經(jīng)6GPa高壓處理后樣品沒(méi)有相變發(fā)生，仍為銳鈦礦型。分析了高壓條件對(duì)納米二氧化鈦顆粒形貌、尺寸、品格等微結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)兩組樣品分別進(jìn)行了透射電鏡的觀測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高壓處理后二氧化鈦的粒徑有所減小，高壓處理對(duì)二氧化鈦的形貌有

3、一定的影響；由二氧化鈦的高分辨晶格圖像，可以精確的算出二氧化鈦的晶面間距，這也為粒徑的變化提供了直觀的依據(jù)。經(jīng)謝樂(lè)公式算得粒徑有所減小，粒徑平均值分別為常壓下未摻雜和摻雜樣：18.77nm、17.32nm和高壓處理后：17.93nm、16.83nm。粒徑同比減小分別為4.5％和2.8％。
　　 (3)運(yùn)用紫外-可見(jiàn)吸收光譜，研究了高壓與摻雜對(duì)二氧化鈦光吸收度的影響，發(fā)現(xiàn)通過(guò)冷高壓處理后的二氧化鈦在不同程度上都要比未處理樣品的吸光