铁元素掺杂TiO2纳米晶薄膜结构和光学性质研究

通过反胶束法制备掺铁（1%）的TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在洁净的玻璃基底上形成不同条件下铁掺杂的TiO2（Fe-TiO2）纳米薄膜,分别在500℃和700℃温度下对陈化干燥的铁掺杂的TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径和不同堆积的铁掺杂TiO2纳米晶体.将不同制备条件下得到的（Fe-TiO2）纳米膜进行UV-可见光谱、SEM图像进行研究.实验表明：经过700℃热处理的铁掺杂的TiO2纳米晶粒比500℃铁掺杂的TiO2纳米晶粒大,且薄膜不同涂覆次数对TiO2纳米晶粒的大小与堆积均产生一定的影响;随着膜涂覆层数的增加,掺Fe-TiO2纳米薄膜的紫外可见吸收光谱出现明显红移,吸光度也大大增加。     

锐钛矿纳米晶粒TiO2薄膜的制备及分析

以金属钛为靶材,采用射频磁控溅射方法制备纳米晶粒TiO2薄膜.利用扫描电镜、紫外-可见光谱仪、X射线衍射仪研究不同热处理温度下制备的纳米晶粒TiO2薄膜的结构及表面形貌.实验结果显示,用射频磁控溅射得到的纳米晶粒TiO2薄膜与衬底结合紧密,薄膜表面致密、平整,经550℃晶化的纳米晶粒TiO2薄膜为均一的锐钛矿相,具有良好的紫外光吸收率.     

钴镍共掺TiO2纳米薄膜的物理化学性质研究

利用涂覆提拉法从钴镍的TiO2反胶束纳米溶胶中制备钴镍共掺TiO2纳米薄膜,用原子力显微镜(AFM)和紫外-可见光谱对钴镍共掺TiO2纳米薄膜的形貌和光谱性质进行表征测试.结果表明,钴镍共掺扩宽了TiO2的光响应范围,提高了光学活性,掺杂1.5％钴镍的TiO2薄膜的平均粗糙度和比表面积最大以及紫外可见光吸收最强.热处理发现,与500C热处理温度相比,700C热处理的钴镍共掺TiO2薄膜有优越的光学活性.     

Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜的光物理化学性质

分别用硝酸铁溶液浸渍法和反胶束溶胶制备法中添加硝酸铁的掺铁方式,制备铁元素掺杂TiO2(Fe-TiO2)纳米薄膜.对Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜和未掺铁二氧化钛薄膜的紫外可见光谱进行研究,发现硝酸铁浸渍法制备的掺铁二氧化钛薄膜吸收光谱发生红移,在可见光区表现出一定的光学活性,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜吸收光谱发生蓝移.膜的半导体禁带宽研究表明,与纯二氧化钛薄膜相比,浸渍法制备的膜禁带宽变小了,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜其禁带宽变大了,表明不同的掺方式对膜的电子结构产生了不同的影响,从而影响了膜的光催化反应活性.     

浆料的制备工艺对TiO2纳米晶染料敏化 太阳能电池性能的影响

在TiO2(P25)粉末中分别加入各种添加剂,经研磨后得到TiO2浆料,采用涂刮法制备TiO2纳米晶薄膜光阳极,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC).采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光光度计(UV)和光电流密度-电压(J-V)对样品进行形貌表征和光电性能测试,探索了浆料制备工艺对DSSC光电性能的影响.实验结果表明,依次缓慢添加各种添加剂,且各添加剂的研磨时间分别为20min时,制备的浆料可制成疏松多孔的TiO2纳米晶薄膜,其光电转化效率可以达到8.6％.     

Fe元素掺杂TiO2纳米品结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500℃纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

Fe元素掺杂TiO_2纳米晶结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500°C纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

纳米TiO2薄膜的制备及其Eu的掺杂研究

采用sol-gel法,利用旋转成膜机在石英玻璃上,制成了纳米TiO2掺杂稀土Eu的薄膜(Eu-TiO2).利用扫描电镜观察了Eu-TiO2膜的表面形貌,粒径约40 nm,大小、分布较均匀.并发现膜的表面存在重粒子"涡流"富集现象.提出了制备Eu-TiO2薄膜时需要特别注意的"相溶性"问题.利用UV紫外分光光度计测定了Eu掺杂的TiO2纳米粉的UV漫反射光谱,并与纯TiO2纳米粉进行了对比,实验发现掺杂后可引起吸收带红移20 nm.掺1%Eu后Eu-TiO2凝胶在650 ℃灼烧2 h后,经X射线衍射测定,仍显非晶态,对这一反常现象进行了理论上的初步探讨.     

TiO2薄膜制备及光诱导超亲水性能研究

以玻璃为基底,采用溶胶一凝胶法,利用旋涂技术在玻璃表面制备了膜厚小于100nm,粒径在10-30nm之间的纳米TiO2薄膜;利用XRD,AFM系统研究了煅烧温度及膜厚对薄膜亲水性的影响．结果表明,煅烧温度可以控制TiO2薄膜晶相类型,从而强烈影响薄膜的亲水性,煅烧温度为550℃时TiO2薄膜亲水性能达到最佳,经紫外光照2h后接触角为6°;研究还发现TiO2薄膜的亲水性随膜厚增大而提高,当膜厚超过85nm后趋于稳定．     

TiO2纳米晶薄膜电极的瞬态光电流特性

采用TiCl4水解法制备TiO2纳米微 ,并研究这种微粒形成的纳米晶薄膜电极的瞬态光电流特性,利用能带模型和街环伏安特性讨论TiO2纳米晶薄膜电极光生电荷的产生及转移动力学规律。     

偶氮聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了一种偶氮类化合物掺杂有机聚合物薄膜,并对其吸收谱、厚度、折射率、进行了测量,采用二次谐波产生的方法的方法对全光极化后薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着薄膜厚度和生色团含量的增加其二阶非线性增强.这与聚合物薄膜中含有较高浓度的分散红1有关.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫速度不同.这是由于薄膜中偶氮分子含量越多,分子间相互作用越强,导致驰豫时间增长.     

TiO_2锐钛矿晶化度对其光生电荷性质及光催化活性的影响

采用溶胶-水热法合成掺杂La、Zn以及La和Zn共掺杂的纳米TiO2。重点调控纳米TiO2的热稳定性及改善锐钛矿相的晶化度,在维持与P25型TiO2具有相似晶相组成条件下,考察锐钛矿相晶化度对光生电荷分离及光催化活性的影响。结果表明,La或Zn离子的引入能抑制晶相转变过程,且前者的抑制作用明显大于后者,相转变温度从500℃升高至750℃。表面光电压谱证实,锐钛矿相的晶化度越高,光生电荷越易分离。虽然La或Zn的引入可以提高纳米TiO2单位面积上的光催化活性,但却不能超过P25的活性。此结果表明锐钛矿晶化度强烈影响光生电荷的性质和光催化活性。     

水相中合成CdSe量子点的研究

分别用Na2SeSO3和NaHSe为前驱体在水相中合成了CdSe半导体量子点（Quantum Dots, QDs）材料，通过紫外吸收光谱（UV-VIS）、荧光发射光谱（PL）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的样品进行了表征. 实验结果表明：选用同一前驱体，紫外吸收峰、荧光发射峰随反应时间的延长有明显红移，即粒径在不断长大；随反应时间延长荧光发射谱的半峰宽逐渐变宽，选用不同的前驱体，反应相同的时间，可以得到不同粒径的量子点材料，量子点水溶液Zeta电位基本不受前驱体和pH值的影响，始终为负值.     

掺杂钐的纳米二氧化钛粉体的制备和发光性质

采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备了纯的和掺杂不同量Sm3 离子的纳米TiO2粉体,并测试了样品的X射线衍射谱(XRD)和荧光光谱(PL).讨论了不同热处理温度,不同掺杂浓度对Sm3 离子室温发射的影响.     

渗硼铁衬底上利用热丝辅助r.f等离子体CVD法生长C-BN薄膜

本文利用热丝辅助射频等离子体CVD法在渗硼铁样品上成功地生长了c—BN薄膜。薄膜的维氏硬度高达4500Kg/mm~2,c—BN膜与Fe衬底的附着力也令人满意。本文还给出了x射线衍射及红外吸收谱测试结果。     

Sol-Gel法制备纳米TiO2薄膜及性能研究

采用TiO2溶胶,利用溶胶-凝胶技术在玻璃表面制备了TiO2薄膜．用原子力显微镜（AFM）分析了样品的形貌,结构和粒度的分布;用自动椭圆偏振测厚仪测量了薄膜的厚度．研究了TiO2颗粒的催化机理、薄膜上粒子的性能以及薄膜的光催化性能,130nm左右的TiO2薄膜对甲基橙溶液的降解率达到28．2％．     

Te溶液生长半磁半导体Cd1-xMnxTe的光学和电学性质研究

测量了Te溶液生长半磁半导体(SMSC) Cd_1-xMn_xTe的导电类型、电阻率、霍尔迁移率和光致发光(PL).测定结果表明,Te溶液生长Cd_1-xMn_xTe晶体质量和稳定性均优于布里奇曼长晶,根据正四面体配位晶场中Mn²⁺3d (⁴T₁)能级出现在Cd_1-xMn_xTe禁带中的观点,分析了在0.85~1.5μm范围内红外透射光谱上存在吸收边的原因。     

TiO_2光催化活性的研究

采用搅拌式光催化反应器,以中压汞灯作光源,甲基橙为模型化合物,考察了SO42- 处理及Cu2+对TiO2 光催化活性的影响.研究发现,SO42- 处理以及Cu2+ 的加入都能够提高TiO2 的光催化活性,在此反应体系中甲基橙的降解为一级反应,甲基橙的光催化降解速率与光强度成正比,TiO2 光催化剂的投加量为150 mg/L,Cu2+的加入量为200μg/L时光催化效果最佳.     

TiO2光催化氧化的研究进展

概述了TiO2光催化氧化降解水中有机污染物的原理,阐述了提高TiO2光催化氧化活性的一些途径,指出了TiO2光催化氧化的研究现状,如固定相光催化氧化的进展,纳米TiO2的制备、表征及应用,TiO2光催化氧化对处理有机污染物的作用以及TiO2光催化氧化的动力学研究,并指出了今后光催化氧化的研究方向与发展趋蛰,可以预见光催化氧化将成为新型有效的水处理手段。