掺杂纳米TiO2粉体的制备及其光电性能研究.pdfVIP

第 15卷 第4期 Vo1．15No．4 2009年 8月 Aug．2009 doi：10．3969~．issn．1008—5548．2009．04．010 掺杂纳米 TiO2粉体的制备及其光电性能研究 马国华，彭同江，刘 亮 (西南科技大学 分析测试中心，四川 绵阳 621010) 摘要：利用Zn“离子掺 杂纳米二氧化钛 ，以提 高其 光电转化性能，通过 广泛的途径，成为近年来发展最快 ，最具有活力的科 溶胶一凝胶法制备 了Zn0离子掺杂的纳米二氧化钛粉体 ，采用X射 线衍 研领域之一 l【1。 射 、扫描 电镜、紫外可见光谱和光诱导产生光电流法对掺杂二氧化钛 的 由于TiO 自身禁带宽度较宽，其中锐钛矿为3．2 物相 、形貌、光吸收性能和光电性能进行 了表征 。研 究发现 ，Zn掺杂有 警 № eV，金红石为 3．0eV，产生的激子极易复合，使其光催 利于锐钛矿 的结 晶，掺杂二氧化钛较纯二氧化钛的紫外吸收边红移 了 中 约 10am，当Zn“掺杂量为Ti物质的量的 1％时光电转化性能最佳。 化活性和利用的光谱范围均受到了一定的限制，需对 国 关键词 ：纳米二氧化钛 ；掺杂；光电性能 其改性，提高光催化效率 。目前，提高二氧化钛光催化 中图分类号 ：o6lI．4，TB32l 文献标志码 ：A 效率的研究主要包括两个方面：一是降低二氧化钛粒 粉文章编号 ：】008—5548f2009)04—0040—05 径 ，扩展光吸收范围；二是通过掺杂不同的离子 ，在 体 TiO 晶格中引入缺陷，形成杂质能级 ，降低 TiOz的带 技 StudyonPreparationandOptOeJeclrOnjc 隙能，从而可实现抑制光生载流子 的复合 、增加吸收 术 PropertiesofDopedTiO2Nano-sized № 光的波长、提高光电转化率 。 Powder 有关纳米TiO：粒子的制备已有许多报道 ，如水热 法闭、溶胶一凝胶法6J『、沉淀法等[7／。在纳米TiO2的掺杂 MaGuohua，PengTon~iang，LiuLiang 方面，许多学者通过在二氧化钛中掺杂 V、Cr、Mn、Fe、 (LaboratoryofAnalyticalandTestingCenter，SouthwestUniversityof Co、Ni、Cu、zn、Y、 、Ni等金属离子，研究了其光催化 ScienceandTechnology，Minayang621002，China) 活性和光谱响应范围 4】。此外，近年有学者采用非金 属元素来掺杂 TiO ，如冯光建等㈣利用氮掺杂TiO：，发 Abstract：Inodertoendencethephotoelectronicperformna ceofTi02，Zn2+ dopedTiO2llano—size