半導(dǎo)體光催化基礎(chǔ) 第四章-納米二氧化鈦(文件)
【正文】 徑很短，顆粒中原子數(shù)目也很少。對(duì)TiO2基本結(jié)構(gòu)與物理、化學(xué)性質(zhì)的了解，將對(duì)TiO2光催化研究的進(jìn)一步深化與發(fā)展，具有重要的指導(dǎo)意義。 金紅石和銳鈦礦 TiO2的晶體結(jié)構(gòu) 每個(gè)八面體與 10個(gè)相鄰的八面體接觸（兩個(gè)與晶棱的氧對(duì)配位，其他 8個(gè)與晶角氧原子配位）。 TiO2的表面缺陷和表面性質(zhì) ? 一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)氧化物半導(dǎo)體在一定溫度和氣氛中焙燒后，都會(huì)發(fā)生氧溢出現(xiàn)象而產(chǎn)生氧缺位，二氧化鈦也不例外。 TiO2表面的羥基化 (a)無(wú)羥基表面 (b)水的物理吸附 (c)水離解為 OH O2吸附， H2O吸附及其相關(guān)的氧還產(chǎn)物，對(duì)污染物的氧化降解速率起著關(guān)鍵性的作用，并密切支配著反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 ? 液相法主要有水解法、沉淀法、溶膠 凝膠(Solgel)法。 納米 TiO2的氣相制備方法 ? P25 TiO2的主要指標(biāo)： ? 純度 %， ? 銳鈦礦相和金紅石相的比例 A/R=70： 30，比表面 50177。 納米 TiO2的液相制備方法 ? 鈦源是經(jīng)過(guò)水解與聚合兩個(gè)過(guò)程合成 TiO2氧化物的。促進(jìn)水解過(guò)程的進(jìn)行。 C）得到所需晶型的納米粒子而倍受關(guān)注。當(dāng) .溫度再升高到 600℃ 時(shí)，在 2θ=.出現(xiàn)一個(gè)新峰（（ 110）衍射），這是 RTiO2的特征峰，表明部分銳鈦礦已轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型；當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，RTiO2峰越來(lái)越高，越來(lái)越尖銳，直到 1000℃ 時(shí)， ATiO2峰消失，這意味著 銳鈦礦全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石。 由 XRD 圖譜還可以獲得哪些信息？ ? XRD譜的另一應(yīng)用價(jià)值在于由它可估算出納米微晶的尺寸 ， 此即著名的謝樂(lè)爾 （ Scherrer）公式 。 Ti2p的 XPS譜 O1s的 XPS譜 ? 表面氧物種及 O1s的電子結(jié)合能 (eV) ? O1s O1s(TiO2) O1s(Ti2O3) O1s(TiO) O1s(OH) O1s(CO) O1s(H2O) ? Eb(eV) 。 由 XRD 圖譜還可以獲得哪些信息？ ? 若已測(cè)得試樣的比表面 S， 則還可由下式計(jì)算出納米微晶的尺度 D。 ? 或由下式 [42] ? R%=（ +） *100 ? 計(jì)算試樣中 R相的百分含量。 X–射線(xiàn)粉末晶體衍射（ XRD） ? XRD技術(shù)是研究晶體結(jié)構(gòu)最有力的工具， XRD衍射譜圖不僅可詳細(xì)地描述納米晶的空間構(gòu)形，也能給出結(jié)晶度、晶型轉(zhuǎn)變及納晶尺度等重要信息，并且可反映出微晶結(jié)構(gòu)參數(shù)隨制備條件的變化過(guò)程。 納米 TiO2的液相制備方法 ? 溶膠凝膠法制備納米 TiO2的方法，操作簡(jiǎn)便，參數(shù)易控，設(shè)備簡(jiǎn)單因而為廣大實(shí)驗(yàn)工作者樂(lè)于采用，特別是在用提拉法、噴霧法等制備納晶薄膜的研究中，更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 ? 縮合過(guò)快，
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