TiO₂在自然界中存在三種結(jié)構(gòu):板鈦礦、銳鈦礦和金紅石。銳鈦礦和板鈦礦在高溫下會不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石結(jié)構(gòu);板鈦礦和銳鈦礦在一定條件下也會互相轉(zhuǎn)化。板鈦礦相二氧化鈦具有良好的光催化性能,但是關(guān)于板鈦礦相TiO₂的生長機理和相變過程少有報道。研究晶體生長的微觀機理可為板鈦礦TiO₂的可控生長提供理論指導;加之,結(jié)構(gòu)相變是TiO₂晶體生長的主要動力,有助于理解混晶TiO₂的光學性能。所以,本文將以反應(yīng)時間、燒結(jié)溫度為變量,利用水熱法制備一系列的二氧化鈦,并在高溫下煅燒。利用X射線衍和基于電子衍射的原子對分布函數(shù)研究水熱過程中二氧化鈦板鈦礦相的形成機理、銳鈦礦-板鈦礦-金紅石相之間的相變過程,以及在相變過程中的光學性能。主要歸納如下:(1)以反應(yīng)時間為變量,研究水熱反應(yīng)過程中板鈦礦相TiO₂的形成機理。原子對分布函數(shù)表明,在水熱反應(yīng)3個小時后就已出現(xiàn)少量TiO6八面體,并以Ti-Ti鍵共邊的方式堆垛形成板鈦礦相TiO₂前驅(qū)體。隨著水熱反應(yīng)的進...

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 板鈦礦相TiO₂半導體簡介
        1.2.1 二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 板鈦礦TiO₂的形成機理
        1.2.3 板鈦礦TiO₂的文獻綜述
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 板鈦礦相TiO₂的制備方法與表征技術(shù)
    2.1 實驗試劑與實驗儀器
    2.2 板鈦礦相二氧化鈦的制備原理
    2.3 X射線衍射分析技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射原理
        2.3.2 衍射峰的峰位、峰強、峰寬與晶體結(jié)構(gòu)
        2.3.3 樣品的Rietveld精修
    2.4 掃描電子顯微鏡
    2.5 透射電子顯微鏡
        2.5.1 電子衍射的分析
        2.5.2 原子對分布函數(shù)
        2.5.3 電鏡中的原子對分布函數(shù)
    2.6 拉曼光譜
    2.7 吸收光譜
    2.8 光降解與光催化
第3章 水熱法制備板鈦礦相TiO₂并在高溫下煅燒
    3.1 水熱時間對板鈦礦相TiO₂結(jié)構(gòu)的影響
        3.1.1 以反應(yīng)時間為變量對TiO₂的XRD表征
        3.1.2 以反應(yīng)時間為變量,對TiO₂的SEM分析
        3.1.3 以反應(yīng)時間為變量對TiO₂的TEM分析
    3.2 利用原子對分布函數(shù)研究板鈦礦相TiO₂前驅(qū)體的亞穩(wěn)相
    3.3 燒結(jié)溫度對板鈦礦相TiO₂結(jié)構(gòu)相變的影響
        3.3.1 以煅燒溫度為變量,對TiO₂的XRD分析
        3.3.2 以燒結(jié)溫度為變量,對不同晶相TiO₂的SEM分析
        3.3.3 以燒結(jié)溫度為變量,對不同晶相TiO₂的TEM分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 板鈦礦相TiO₂的光學性能分析
    4.1 TiO₂的光吸收
        4.1.1 實驗方案
        4.1.2 以反應(yīng)時間為變量TiO₂的吸收特性分析
        4.1.3 以燒結(jié)溫度為變量的樣品的吸收特性分析
    4.2 不同晶相TiO₂的拉曼光譜分析
        4.2.1 實驗方案
        4.2.2 以反應(yīng)時間為變量樣品的拉曼光譜分析
        4.2.3 以燒結(jié)溫度為變量的樣品的拉曼光譜分析
    4.3 TiO₂的光催化
        4.3.1 實驗方案
        4.3.2 TiO₂的光催化分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3760097