摻雜鉻納米二氧化鈦半導(dǎo)體的制備及性能的研究.pdf

1、該研究以TiCl<,4>、Cr(NO<,3>)<,3>·9H<,2>O、氨水為前驅(qū)物,采用共沉淀法制備了摻雜Cr<'3+>納米二氧化鈦.對制備過程中的影響因素,如反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、滴加速度與攪拌速度、陳化、溶液PH值、脫水方式、熱處理的溫度等對最終產(chǎn)物的影響進行了較細致的研究.對不同熱處理溫度下的純二氧化鈦樣品進行了TEM、XRD、TG-DSC、UV-VIS分析并初步探討了納米二氧化鈦半導(dǎo)體的量子尺寸效應(yīng).結(jié)合XRD、TG-DSC分

2、析了不同溫度下納米二氧化鈦的晶型及隨著溫度的變化其晶型轉(zhuǎn)變與粒徑增大的情況;UV-VIS光譜及相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)譜確定了各煅燒溫度下的二氧化鈦半導(dǎo)體的本征吸收邊界及禁帶寬度.對不同摻Cr<'3+>量和不同熱處理溫度下的Cr摻雜納米二氧化鈦除了進行TEM、XRD、TG-DSC、UV-VIS分析,還進行了IR、EDS、HRTEM分析,初步探討了Cr<'3+>離子在二氧化鈦半導(dǎo)體中形成的摻雜能級和摻雜能帶.結(jié)合XRD、TG-DSC、IR分析了摻Cr<

3、'3+>量和煅燒溫度對二氧化鈦的晶型、粒徑、結(jié)晶過程中的失水情況等現(xiàn)象的影響.UV-VIS光譜及相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)譜確定了各煅燒溫度下的不同摻Cr量的二氧化鈦半導(dǎo)體的本征吸收邊界和摻雜吸收帶邊.利用HRTEM分析了摻Cr摩爾量為2﹪的二氧化鈦的晶格圖像.摻雜Cr<'3+>離子明顯加速了二氧化鈦由銳鈦礦到金紅石的相變過程,而且在相變過程中阻礙了二氧化鈦粒子的長大;摻雜Cr<'3+>延緩了二氧化鈦結(jié)晶過程中水的排除;摻雜量高時樣品中出現(xiàn)含Cr相;研