TiO_2超微粒光学特性的研究

本文首次报导了表面包覆硬脂酸(ST)分子的TiO_2超微粒甲苯溶胶的吸收光谱、激发光谱和光致发光谱。观察到的吸收带边红移现象与通常关于半导体超微粒的光学特性结论相反,对此进行了初步的理论分析。     

表面吸附氧对超微粒α—Fe2O3电导的影响

本文通过对超微粒α-Fe_2O_3表面氧吸附的 X 光电子能谱的研究,分析了不同温度下的氧吸附态以及不同氧吸附态之间的相对含量。并以氧的解离吸附为主,阐明了超微粒α-Fe_2O_3的导电机制,给出了电导模型。     

生长条件对TiO_2薄膜结构及光学性能的影响

为了研究TiO2薄膜的生长机制及结构对其带隙的影响,采用激光脉冲沉积方法在超高真空下制备了TiO2薄膜.X射线衍射结果显示在不同温度和不同缓冲层上生长的TiO2薄膜以板钛矿结构为主,缓冲层对薄膜结构影响不大,高的生长温度提高了薄膜的结晶度.透射谱的结果表明,随着生长温度和生长气压的升高,TiO2的带隙逐渐增大,在生长ZnO做为缓冲层后,TiO2薄膜的结晶度降低,随ZnO结晶度的提高,TiO2对复合薄膜带隙的影响消失.     

表面包覆与纳米微粉的制备及性质

对表面活性剂包覆纳米微粉的作用、机理,以及对纳米微粉性质的影响进行了总结、探索。为纳米微粉的工业化合成,在实际中的应用提供一些依据及建议。     

TiO_2复合金属多层膜的近紫外光学性能及其界面稳定性

设计制备了透紫外隔热的Ti O2复合金属纳米多层膜,该膜系可以获得从近紫外到可见光波段高的透射率,同时实现了对红外的反射隔热效应.综合考虑贵金属Ag与Ti O2的界面湿润性与界面粗糙度对于光的散射效应,设计了可以提高多层膜热稳定性的超薄过渡层,研究表明在Ti O2与Ag膜之间加镀一层2～3nm的Ti层可以有效地提高多层膜的热稳定性.AES分析表明,在热处理过程中Ti层发生了不完全氧化而Ag膜则保持金属态不被氧化.AFM观测表明过渡层改善了Ag膜的表面质量缓解了热处理过程中的结块现象.     

pH值对电致发光粉表面包覆SiO2膜的影响

采用Na2SiO3水解法,在ZnS:Cu电致发光粉表面包覆SiO2膜层,并主要分析了包SiO2膜时,pH值对包覆膜致密性的影响.发现电致发光粉在pH=9.5的Na2SiO3溶液中预分散条件下,陈化至8.5,易于形成均匀致密的SiO2膜层.因此,电致发光粉的老化性能得到一定程度的改善,延缓了它的老化.     

AFM研究Sol-Gel法制备的TiO_2和Al_2O_3-TiO_2-SiO_2涂膜表面形貌

载玻片在金属醇化物的溶胶中浸涂、热处理,获得厚度为５０～９０ｎｍ的ＴｉＯ２和ＸＡｌ２Ｏ３－ＹＴｉＯ２－ＺＳｉＯ２涂膜（Ｘ＝０～３０,Ｙ＝０．２５～０．６０,Ｚ＝０．２０～０．６５,摩尔分数）。使用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究涂膜表面纳米范围的形貌。研讨了化学组成,热处理温度与时间,以及热处理前或后的贮存史对表面形貌,ｒｍｓ－均方根粗糙度和锐钛矿结晶的影响。     

氧化铝包覆对TiO2颜料性能的影响及包覆过程机理研究

通过对氧化铝包覆金红石型二氧化钛的实验研究,分析了温度、pH值、包覆量及陈化时间等条件对产品颜料性能的具体影响,并对影响颜料性能的主要因素及包覆过程机理进行了探讨.实验表明,温度对成核速率和生长速率具有影响;pH值决定了氧化铝的彤态结构,pH=8-9时生成的勃姆石与假勃姆石型氧化铝有利于产品的分散;包覆量时提高白度和光泽度有所影响,包覆量高,光泽与白度增加;陈化时间的延长有利于膜层的充分生长,有助于改善颜料性能.     

Fe的掺杂对TiO_2光催化性能的影响

在ＴｉＯ２催化体系中掺入Ｆｅ３＋制成催化剂,以吖啶橙为目标降解物,研究Ｆｅ的掺杂对ＴｉＯ２光催化降解有机污染物能力的影响．结果表明：掺Ｆｅ３＋的催化剂的光催化效率较高,是不掺Ｆｅ３＋的ＴｉＯ２催化剂的４倍多．     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构和光学性质

采用磁控溅射方法在硅和石英衬底上制备了纯ZnO和Mg0.04Zn0.96O薄膜.用XRD和AFM表征薄膜的晶化行为和显微结构,用透射谱和光致发光谱分析薄膜的光学性质.分析结果显示:两种薄膜均为六角纤锌矿结构,且沿c轴取向,薄膜表面光滑致密,晶粒分布均匀;薄膜在可见光范围内具有较高的透过率,Mg掺杂后透射谱吸收边向高能侧移动,相应的薄膜的带隙宽度从3.28 eV升至3.36 eV;用包络法计算出薄膜的光学常数表明,Mg掺杂没有明显改变薄膜的折射率,但使消光系数明显增大;薄膜的光致发光谱分析也发现,掺入Mg使带边发射峰蓝移.     

量子尺寸效应对超微粉TiO_2表面态的影响

本文研究了ＴｉＯ＿２的晶体结构、粒度分布及表面光电压谱，结果表明，量子尺寸效应对表面态有很大影响。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜及其光学特性

采用溶胶 -凝胶方法在二氧化硅玻璃基片上制备了TiO2 薄膜 ,通过测量薄膜在紫外 -可见光波段的透射率和反射率光谱 ,对其光学特性和吸收边缘进行了研究 .实验结果表明 ,吸收边缘大约在 35 0nm附近 ,并且随热处理温度的升高 ,吸收边缘向长波方向移动 ,锐钛矿相的禁带宽度比金红石相的禁带宽度高 0 .15eV     

浸渍包钴对超微铁颗粒磁性的影响

研究了用浸渍方法在超微铁颗粒表面生成了一层钴铁氧体层，并对曲此引起样品的比饱和磁化强度和矫的改变进行探讨。     

纳米TiO2的光催化行为及应用研究进展

本介绍了纳米二氧化钛光催化反应的机理及影响因素，综述了其性能改进与应用研究的进展和方向。     

氮掺杂对TiO_2薄膜光学性能的影响

目的研究氮掺杂对TiO2薄膜的折射率、透过率、吸收光谱和光学禁带宽度的影响,寻找最佳的掺N量,通过掺N来提高TiO2薄膜对可见光的敏感度。方法用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上,控制氩气和氮气的流量比,生长出不同氮含量的TiO2薄膜。结果适量地掺杂可以提高薄膜的折射率;氮掺杂的TiO2薄膜的光学吸收边发生了明显的红移现象;可见光吸收带中存在肩峰的根本原因是出现了新的氮的2p能级。结论通过适量的氮掺杂可以有效地减小TiO2薄膜的光学禁带宽度,从而提高TiO2薄膜对可见光的响应和太阳光的利用效率,拓宽了TiO2薄膜在太阳能电池、光催化降解及建筑材料等方面的应用。     

板钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了板钛矿相TiO2的电子结构、态密度、电荷密度和光学性质。计算结果表明板钛矿相TiO2为直接带隙氧化物,禁带宽度为2.36 eV;计算并分析了板钛矿相TiO2的复介电常数、复折射率、光电导谱、吸收系数、反射率和损失函数,计算得到其静态介电常数为(100)、(010)和(001),方向分别为4.12、3.37和3.45,折射率分别为2.03、1.83和1.89;通过对比发现,由于板钛矿相TiO2晶体结构的对称性,在(100)、(010)和(001)方向上具有明显的光学各向异性,为板钛矿相TiO2的应用提供了理论参考数据。     

Ca~(2+)掺杂对BiFeO_3薄膜结构及光学特性的影响

采用溶胶凝胶法制备Bi1-xCaxFeO3前驱体溶液,利用旋涂的方法在ITO导电玻璃上制备Bi1-xCaxFeO3薄膜样品.用X-射线衍射仪、分光光度计分别对薄膜样品的晶体结构、透射光谱进行测量并利用透射光谱计算出材料的能带带隙.结果表明:所有Bi1-xCaxFeO3样品的主衍射峰与BiFeO3相吻合,具有较好的结晶度和良好的晶体结构,随着Ca2+掺杂量的增加,使BiFeO3样品的主衍射峰(104)与(110)逐渐成为单相峰(110),当Ca2+掺杂量大于0.05时,样品由斜六面体转变为正方晶系.所有样品在430nm~600nm区间形成陡峭的线性吸收边,随着Ca2+掺杂量的增加,吸收峰会发生红移.Ca2+掺杂能提高BiFeO3薄膜在可见光的吸收率.Ca2+掺杂导致BiFeO3薄膜带隙降低的主要原因是样品中的缺陷的数量、表面粗糙度及晶格结构共同作用的结果.     

制备条件对Fe_3O_4超微粒粒度和纯度的影响

采用共沉淀法在不同反应条件下制备了二个系列的Fe3O4超微粒．利用X射线衍射仪和TEM对样品的成分和形貌进行了分析．在室温下测量了二个系列样品的穆斯堡尔谱，对穆斯堡尔谱的变化进行了讨论．结果表明，通过改变反应物的浓度及Fe2 的用量，可以对Fe3O4超微粒的粒度及纯度进行控制。