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学科主题物理化学
氧化钛表面相变及其光催化性能紫外拉曼光谱的研究
张静
2007-01-25
导师李灿
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要表面晶相结构是影响TiO2光催化性能的主要因素之一。鉴别并且控制TiO2的晶相和相变过程, 特别是表面物相及其相变过程是非常有意义且极具挑战性的课题。本论文利用紫外、可见拉曼光谱、XRD和TEM等技术研究了TiO2以及掺杂TiO2的相变尤其是表面相变的机理,并在此基础上建立了TiO2表面晶相结构与其光催化性能之间的关联。 由于TiO2在紫外区有强吸收,所以紫外拉曼光谱能灵敏地反映出TiO2表面晶相的变化。对不同粒径TiO2相变机理的研究结果表明,TiO2粒径在10-60 nm范围内,金红石主要在相互接触的锐钛矿粒子之间的界面上成核,逐渐发展到团聚粒子的外表面区。当TiO2粒径小于10 nm和大于60 nm,相变在锐钛矿粒子的表面和界面上同时发生。 以光催化分解水产氢以及降解亚甲基蓝为模型反应,建立了TiO2表面晶相与光催化活性的关联。发现TiO2的光催化性能主要与其表面晶相有关,特别是发现TiO2表面锐钛矿和体相金红石之间的协同效应有利于提高光催化活性。 La2O3可以有效抑制TiO2由锐钛矿向金红石转变。发现表面分散有远低于单层分散量La2O3的锐钛矿相TiO2可以稳定到至少900 oC,而且仍然能保持很高的光催化活性。另外发现,虽然采用共沉淀方法时NiO的掺杂可以促进TiO2的相变,但是将一定量NiO负载在TiO2上之后却可以在一定程度上抑制其相变。 此外,发现在ZrO2上只要负载占单层分散量的0.3%的La2O3就能将ZrO2体相及表面均稳定在四方晶相。另外发现,ZrO2载体的晶化程度对La2O3稳定四方相的效果有很大影响。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/114763
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
张静. 氧化钛表面相变及其光催化性能紫外拉曼光谱的研究[D]. 中国科学院研究生院,2007.
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