【摘 要】
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本文采用溶胶-凝胶法,以表面活性剂聚乙二醇(PEG)为模板剂制备了纯二氧化钛和掺镧摩尔百分比为0.5%的二氧化钛样品,并以不同种类和配比的复合模板剂制备了掺镧介孔纳米晶二氧
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本文采用溶胶-凝胶法,以表面活性剂聚乙二醇(PEG)为模板剂制备了纯二氧化钛和掺镧摩尔百分比为0.5%的二氧化钛样品,并以不同种类和配比的复合模板剂制备了掺镧介孔纳米晶二氧化钛。运用X射线衍射(XRD)对样品进行了成份分析,并通过软件计算晶粒尺寸;采用激光拉曼(Laser Raman)分析样品的成键情况;利用差热-失重分析(DSC-TG)研究前驱物在热处理过程中的变化情况;应用透射电子显微镜(TEM)和比表面积(BET)法对样品的微观结构等方面进行分析和表征;利用表面光电压谱(SPS)、光声光谱(PAS)和瞬态光电压谱(TPS)分析样品表面载流子的转移跃迁行为。结果表明:镧的掺杂可以有效抑制锐钛矿晶粒的生长,控制锐钛矿向金红石的相转变;通过比表面积的测定,证实所制备的TiO2样品为介孔材料,镧掺杂可以增加TiO2的比表面积和孔体积;镧的掺杂还可以大幅度提高TiO2的表面光伏响应强度,明显改善其光电子特性,降低无辐射跃迁,并可以大幅度增加TiO2在短时间范围内的瞬态光伏响应强度;复合模板剂种类对TiO2样品表面光伏特性有明显影响;当聚乙二醇与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或与十八胺(ODA)的摩尔比均为1︰1时,样品的表面光伏响应较强;其中聚乙二醇与十八胺复合模板剂还可以大幅度增强TiO2样品的瞬态光伏响应,并且可以增大带-带跃迁所占的比例。
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