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《納米晶tiolt2gt材料的制備及其光電子特性的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要本文利用溶膠一凝膠法制備納米晶n02。樣品制備過(guò)程中采用了兩種不同表面活性劑(十二胺和十八胺)作為抑制生長(zhǎng)劑，其目的是為了減少納米二氧化鈦粒子的團(tuán)聚，增加材料的比表面積。本文通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)手段對(duì)二氧化鈦納米樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征；利用光聲和表面光伏技術(shù)對(duì)樣品表面電子態(tài)的性質(zhì)，以及光誘導(dǎo)表面電荷轉(zhuǎn)移躍遷特性進(jìn)行了研究。樣品的x射線(XRD)結(jié)果表明，樣品中銳鈦礦含量隨著焙燒溫度的增加而降低；同樣，水解溫度的提高也會(huì)增加樣品中銳鈦礦的含量；但是，延長(zhǎng)焙燒時(shí)間則加速了二氧化鈦由銳鈦礦型向金紅石型轉(zhuǎn)化的過(guò)程。樣品透
2、射電子顯微鏡(TEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)的結(jié)果表明，使用上述兩種表面活性劑制得樣品中，十八胺作為表面活性劑明顯減少了樣品顆粒之間的團(tuán)聚，增加材料的比表面積。差熱分析(TG-DSC)曲線和弗里埃變換紅外吸收(FT-IR)光譜的結(jié)果表明，最終得到樣品中表面活性劑的成分已經(jīng)被基本去除。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了納米晶Ti02樣品的光聲光譜(PAS)，表面光電壓譜(SPS)和電場(chǎng)誘導(dǎo)表面光電壓譜(EFISPS)。對(duì)測(cè)試結(jié)果分析后認(rèn)為，波長(zhǎng)在380nm處出現(xiàn)的表面光伏響應(yīng)與銳鈦礦型n02的表面電子結(jié)構(gòu)有關(guān)，屬于主帶
3、隙電荷轉(zhuǎn)移躍遷；結(jié)合樣品的光聲光譜和表面光電壓譜的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著樣品平均粒徑的減少，無(wú)輻射躍遷產(chǎn)生的光聲信號(hào)增強(qiáng)，同時(shí)適當(dāng)降低樣品中銳鈦礦的含量，可以顯著減少樣品表面無(wú)輻射躍遷的成分，提高光量子效率。關(guān)鍵詞納米晶Ti02；表面電子結(jié)構(gòu)；光聲光譜；表面光電壓譜燕山大學(xué)管理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractNanocrystallineZi02wassynthesizedbysol-gelmethod．Twodifferentsurfactants(dodecylamineandoctodecylamine)wer
4、eadoptedasrestrainingreagenttoreducetheagglomerationofTi02particlesandtoimprovethesurfacearea．11艟microstructuresofthenanoerystallineTi02werecharacterizedwithdifferenttechniques．TheelectronicstatepropertiesofthesurfaceofTi02andphotogenicfreechargecarrierstr
5、ansportcharacterswereprobedbyemployingthephotoacousticandsurfacephotovoltaietechniques．XRDanalysisshowsthatthefractionofthearmtasephasedecreaseswiththeincreaseofcaicinationtemperatureandthatincreaseswiththeincreaseofhydrolyzationtemperature．However,thetran
6、sformationofthenanocrystallineTi02fromanntasetomtileisacceleratedwiththeincreaseofthecalcinationtime．TEMandHRTEManalysisshowthatcomparingthetwokindsofsurfactantoctodecylamineplaysabetterroleondecreasingtheagglomerationofTi02granulesandincreasingtheirsurfac
7、earea．FromtheanalysesofTG—DSCandFT-IRcurves，wefoundthatthesufaetanthasbeenwipedoffbasicaUy．111ePAS，SPS，andEFISPSmeasllrementsofTi02nanocrystallineswerecarriedout．TheanalyticresultsshowthattheSPVresponsesappearingat380nnloftheTi02nanocrystallinesiscloselyde
8、pendentonthesurfaceelectronicstructureofanatase-typeTi02nanoparticles，whichbelongstoaband·bandtransition；Byanalyzingthephotoaconsticandsurfacephotovoltaiceffectsofthesamples，itisexperimentallyprovedthatthough
