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纳米TiO₂薄膜的脉冲激光沉积及其光学特性

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01070

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅基片上生长了二氧化钛纳米晶氧化物薄膜, 系统讨论了基片温度、氧分压等因素对薄膜结构特性的影响.X射线衍射结果表明在氧气氛下, 生长的薄膜为锐钛矿结构, 其结晶性随着基片温度的升高而增强, 在750℃、5Pa氧压的情况下为完全c轴取向的锐钛矿相TiO₂薄膜, 在750℃、5Pa氩气氛下则为(110)取向的金红石相薄膜. 场发射扫描电子显微镜结果表明薄膜表面致密, 呈纳米晶结构, 其晶粒尺寸在35nm左右.用傅立叶红外光谱和拉曼光谱对不同条件下制备的TiO₂薄膜进行了表征.紫外-可见透射光谱的测试结果表明, 薄膜在可见光区具有良好的透过率, 计算得到制备的锐钛矿和金红石相TiO₂薄膜在550nm处的折射率分别为2.3和2.5, 其光学带隙分别为3.2和3.0eV.因此通过沉积条件的改变可得到结晶性能和光学性能都不同的TiO₂薄膜.

关键词: TiO₂薄膜 , pulsed laser deposition , anatase , rutile

液相反应制备纳米锐钛矿相二氧化钛

毛日华 , 郭存济

无机材料学报

采用醇盐的乙醇溶液，在７０℃下水解与结晶分步进行，制备了纳米锐钛矿相二氧化钛胶体及粉体．以ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＴＥＭ、ＨＲＥＭ、ＴＧ－ＤＴＡ等方法对胶体及粉体进行了表征．高分辨透射电子显微镜分析表明，所得胶体中二氧化钛晶形发育完整，２２０℃处理后粒子平均粒径为９ｎｍ，比表面积１７１ｍ^２／ｇ．

关键词: 二氧化钛 , nanonmeter , colloid , anatase

Pt负载型二氧化钛纳米管/纳米晶复合光催化剂的制备及其光催化性能

余威威 , 张青红 , 石国英 , 李耀刚 , 王宏志

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00747

结合强吸附能力与高光催化活性的催化剂有望更有效地除去废水中的污染物. 以Degussa P25二氧化钛为原料, 采用水热法制备了二氧化钛纳米管(简称为TNTs), 将TNTs加入到溶有氯铂酸和柠檬酸(还原剂)的无水乙醇中, 在蒸汽相水解装置中通过一步法制备了Pt负载型二氧化钛纳米管/纳米晶复合光催化剂. 蒸汽相处理过程中, 部分纳米管转变为锐钛矿相TiO₂, 仍有部分以管的形式存在, 使纳米复合物保留了较高的吸附能力. 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面及孔隙度分析仪等方法对产物进行了表征. 结果表明, 粒径约为4 nm的金属性Pt较好地分散在TNTs及由纳米管转变而来、晶粒尺寸约为8 nm的锐钛矿相TiO₂晶粒表面, 复合物保留了高于216 m²/g的比表面积. 光催化降解染料酸性红及亚甲基蓝的实验结果表明, 纯管有较好的吸附能力, 但是光催化性能非常低, 经120℃蒸气处理并负载贵金属Pt后光催化活性有了显著的提高.

关键词: 纳米管 , vapor phase hydrolysis , TiO2 , anatase , platinum , photocatalysis

水热合成法制备锐钛矿型纳米TiO₂粉体的研究

冉凡勇 , 曹文斌 , 李艳红 , 张小宁

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00553

以工业硫酸氧钛为原料, 尿素作沉淀剂, 固定6MPa的初始压力和300r/min的搅拌速度, 在110～150℃的反应温度、2～8h的反应时间、0.25～1.5mol/L的硫酸氧钛反应浓度的条件下, 采用水热合成法制备了锐钛矿型纳米TiO₂粉体. 采用XRD、TEM、BET等测试手段对在不同条件下所制备粉体的物相组成、晶粒度、比表面积等进行了分析. 结果表明, 所制备的粉体均为锐钛矿型纳米TiO₂. 粉体的比表面积分布在124～240m²/g、晶粒度分布在6.7～10.6nm. 随着反应温度的升高和反应时间的延长, 晶粒度增大, 比表面积降低. 随前驱体浓度的提高, 晶粒度也增大, 当前驱体浓度<0.5mol/L时, 比表面积随着前驱体浓度的增大而增大. 当前驱体浓度>0.5mol/L时, 比表面积随着前驱体浓度的增大而减少.

关键词: 水热法 , nano-TiO2 , anatase , TiOSO4