燒結(jié)氣氛對(duì)鐵離子摻雜氧化鈦相變及光催化性能的影響.pdf

1、二氧化鈦在光催化和光電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，作為一種寬帶隙半導(dǎo)體，二氧化鈦對(duì)太陽(yáng)能的利用率很低。同時(shí)光生電子與空穴的復(fù)合率高，量子產(chǎn)率低，這些極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)目前二氧化鈦光催化存在的問(wèn)題，本試驗(yàn)采用溶膠-凝膠法制備了鐵離子摻雜的氧化鈦凝膠，在不同溫度和不同氣氛下燒結(jié)，利用X-射線衍射儀對(duì)樣品的相組成及晶格常數(shù)進(jìn)行分析；利用可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)粉體的光催化能力進(jìn)行分析。研究了燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度及鐵離子摻雜量對(duì)TiO2相變及光

2、催化性能的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，鐵離子摻雜會(huì)對(duì)納米TiO2晶粒的粒徑及晶體形貌產(chǎn)生影響，抑制TiO2晶型由銳鈦礦向金紅石的轉(zhuǎn)變。鐵離子摻雜量為0-0.8mol％的情況下，氧化氣氛下銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變的溫度為450℃；還原氣氛下?lián)诫s的鐵離子全部溶入氧化鈦晶格中。鐵離子摻雜量為0-5mol%的情況下，氧化氣氛下?lián)借F量的增加使銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變的溫度由450℃升高到500℃；還原氣氛下提高燒結(jié)溫度能促進(jìn)摻鐵量較大的TiO2粉體結(jié)晶。