不同形貌结构二氧化钛的合成、相变及荧光性质的研究
发布时间：2021-04-24 15:48
二氧化钛是一种半导体材料,具有良好的光稳定性,在光伏器件和光催化领域有极大的应用潜力。二氧化钛具有多种晶体结构,例如,锐钛矿型、金红石型、斜锆石型、铌铁矿型等。每种晶型都有各自独特的物理和化学性质,在一定条件下,晶型之间会出现相转变。因此研究相变条件和相变机理,以及相变过程对于二氧化钛结构和光学性质的影响具有重要意义,是设计新型材料以及探索其应用的关键。本文采用原位拉曼光谱和同步辐射X射线衍射对不同形貌的二氧化钛在高压下的相变进行研究,并利用X射线近边吸收光谱和X射线激发光光谱研究高温诱导二氧化钛相变过程中的电子结构和发光性质。研究的内容主要包括:（1）二氧化钛空心和实心微米球在高压下的相变。通过一步水热法合成锐钛矿型二氧化钦微米球,控制实验条件可分别得到二氧化钛实心和空心结构。原位拉曼光谱和同步辐射X射线衍射表明,二氧化钛空心和实心微米球都经历了类似的锐钛矿-斜锆石-铌铁矿的相变过程。二氧化钛空心球的相变压力高于二氧化钛实心球的相变压力。二氧化钛中空结构通过自身的坍塌来抵消部分压力,延后相变的发生。二氧化钛空心球和实心球的高压形貌变化为球形高压形貌变化提供了直观证据。（2）氟掺杂二氧...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 二氧化钛的结构与基本性质
1.2 二氧化钛形貌和掺杂的研究现状
1.2.1 二氧化钛空心球
1.2.2 氟掺杂的二氧化钛纳米花
1.2.3 光子晶体与反蛋白石结构二氧化钛
1.3 二氧化钛高压相变
1.4 二氧化钛热致相变
1.5 二氧化钛的光学特性
1.6 论文选题的研究意义与研究内容
1.7 参考文献
第二章 实验药品和相关仪器设备介绍
2.1 实验药品介绍
2.2 同步辐射光谱技术
2.2.1 高压下同步辐射X射线衍射
2.2.2 X射线近边吸收光谱
2.2.3 X射线激发发光光谱
2.3 实验方法
2.3.1 金刚石对顶砧
2.3.2 X射线粉末衍射仪
2.3.3 扫描电子显微镜
2.3.4 X射线能谱仪
2.3.5 透射电子显微镜
2.3.6 傅里叶变换红外光谱仪
2.3.7 拉曼光谱
2.4 参考文献
第三章 二氧化钛空心球与实心球的高压研究
3.1 二氧化钛实心球和空心球的合成
3.2 结果与讨论
3.2.1 SEM研究二氧化钛实心和空心球的常压形貌
3.2.2 XRD研究二氧化钛实心球和空心球的常压晶型
3.2.3 原位Raman光谱研究二氧化钛空心球的结构相变
3.2.4 原位Raman光谱研究二氧化钛实心球的结构相变
3.2.5 同步辐射XRD衍射谱研究二氧化钛空心球结构相变
3.2.6 同步辐射XRD衍射谱研究二氧化钛实心球结构相变
3.2.7 二氧化钛空心球和实心球高压形貌变化
3.2.8 讨论
3.3 本章小结
3.4 参考文献
第四章 氟掺杂二氧化钛纳米花的高压相变
4.1 氟掺杂二氧化钛纳米花的合成
4.2 结果与讨论
4.2.1 SEM研究氟掺杂二氧化钛纳米花的常压形貌
4.2.2 EDS研究氟掺杂二氧化钛纳米花的常压组分
4.2.3 XRD研究氟掺杂二氧化钛纳米花煅烧前后常压晶型变化
4.2.4 原位Raman研究氟掺杂二氧化钛纳米花加压过程中结构变化
4.2.5 原位Raman研究氟掺杂二氧化钛纳米花减压过程中结构变化
4.2.6 讨论
4.3 本章小结
4.4 参考文献
第五章 反蛋白石二氧化钛的高温相变和荧光性质
5.1 反蛋白石二氧化钛的合成
5.2 结果与讨论
5.2.1 傅里叶变换红外光谱研究反蛋白石二氧化钛成分
5.2.2 SEM研究热处理温度不同反蛋白结构二氧化钛与聚苯乙烯胶体形貌
5.2.3 XRD研究热处理温度不同的反蛋白石结构二氧化钛晶型
3,2边"> 5.2.4 X射线近边吸收谱反蛋白石结构二氧化钛Ti的L3,2边
5.2.5 X射线激发发光光谱反蛋白石结构二氧化钛的荧光性质
5.2.6 讨论
5.3 本章小结
5.4 参考文献
第六章 本文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化钛的形貌及其应用[J]. 郭宇萱,李坤,张伊晗,王璐. 现代盐化工. 2018(03)
[2]扫描电子显微镜及X射线能谱仪的原理与维护[J]. 柴晓燕,米宏伟,何传新. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[3]TiO2中空微球的制备及性能[J]. 王红侠,李新星,唐正伟,陈林. 精细化工. 2017(12)
[4]拉曼光谱在粮食检测中的应用[J]. 李芳,陆安祥,王纪华. 食品安全质量检测学报. 2016(11)
[5]TiO2晶型转变（A→R）的影响因素[J]. 姜贵民,严继康,杨钢,段志操,康昆勇,杜景红,甘国友,易健宏. 材料导报. 2016(19)
[6]上海光源XAFS线站时间分辨X射线激发发光谱实验系统[J]. 张招红,姜政,薛松,郑丽芳. 光谱学与光谱分析. 2015(08)
[7]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[8]傅里叶变换红外光谱技术在茶叶领域研究中的应用与展望[J]. 韦柳花,苏敏,诸葛天秋,罗小梅,邓慧群. 广西农学报. 2014(06)
[9]TiO2氧空位形成的影响因素[J]. 李泽全,胡蓉,郭晶,茹黎月,王海华. 材料科学与工艺. 2012(02)
[10]近红外光谱分析技术的原理及在中药材中的应用[J]. 阮治纲,李彬. 药物分析杂志. 2011(02)
硕士论文
[1]三维有序介孔TiO2微球阵列薄膜材料的贵金属沉积与光催化性能研究[D]. 杨洋.北京化工大学 2015
[2]高压处理铁掺杂TiO2微结构及其性能的研究[D]. 占俊.武汉理工大学 2012
[3]二氧化钛光子晶体的制备及其光催化性能的研究[D]. 李军.上海交通大学 2009
本文编号：3157632
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 二氧化钛的结构与基本性质
1.2 二氧化钛形貌和掺杂的研究现状
1.2.1 二氧化钛空心球
1.2.2 氟掺杂的二氧化钛纳米花
1.2.3 光子晶体与反蛋白石结构二氧化钛
1.3 二氧化钛高压相变
1.4 二氧化钛热致相变
1.5 二氧化钛的光学特性
1.6 论文选题的研究意义与研究内容
1.7 参考文献
第二章 实验药品和相关仪器设备介绍
2.1 实验药品介绍
2.2 同步辐射光谱技术
2.2.1 高压下同步辐射X射线衍射
2.2.2 X射线近边吸收光谱
2.2.3 X射线激发发光光谱
2.3 实验方法
2.3.1 金刚石对顶砧
2.3.2 X射线粉末衍射仪
2.3.3 扫描电子显微镜
2.3.4 X射线能谱仪
2.3.5 透射电子显微镜
2.3.6 傅里叶变换红外光谱仪
2.3.7 拉曼光谱
2.4 参考文献
第三章 二氧化钛空心球与实心球的高压研究
3.1 二氧化钛实心球和空心球的合成
3.2 结果与讨论
3.2.1 SEM研究二氧化钛实心和空心球的常压形貌
3.2.2 XRD研究二氧化钛实心球和空心球的常压晶型
3.2.3 原位Raman光谱研究二氧化钛空心球的结构相变
3.2.4 原位Raman光谱研究二氧化钛实心球的结构相变
3.2.5 同步辐射XRD衍射谱研究二氧化钛空心球结构相变
3.2.6 同步辐射XRD衍射谱研究二氧化钛实心球结构相变
3.2.7 二氧化钛空心球和实心球高压形貌变化
3.2.8 讨论
3.3 本章小结
3.4 参考文献
第四章 氟掺杂二氧化钛纳米花的高压相变
4.1 氟掺杂二氧化钛纳米花的合成
4.2 结果与讨论
4.2.1 SEM研究氟掺杂二氧化钛纳米花的常压形貌
4.2.2 EDS研究氟掺杂二氧化钛纳米花的常压组分
4.2.3 XRD研究氟掺杂二氧化钛纳米花煅烧前后常压晶型变化
4.2.4 原位Raman研究氟掺杂二氧化钛纳米花加压过程中结构变化
4.2.5 原位Raman研究氟掺杂二氧化钛纳米花减压过程中结构变化
4.2.6 讨论
4.3 本章小结
4.4 参考文献
第五章 反蛋白石二氧化钛的高温相变和荧光性质
5.1 反蛋白石二氧化钛的合成
5.2 结果与讨论
5.2.1 傅里叶变换红外光谱研究反蛋白石二氧化钛成分
5.2.2 SEM研究热处理温度不同反蛋白结构二氧化钛与聚苯乙烯胶体形貌
5.2.3 XRD研究热处理温度不同的反蛋白石结构二氧化钛晶型
3,2边"> 5.2.4 X射线近边吸收谱反蛋白石结构二氧化钛Ti的L3,2边
5.2.5 X射线激发发光光谱反蛋白石结构二氧化钛的荧光性质
5.2.6 讨论
5.3 本章小结
5.4 参考文献
第六章 本文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化钛的形貌及其应用[J]. 郭宇萱,李坤,张伊晗,王璐. 现代盐化工. 2018(03)
[2]扫描电子显微镜及X射线能谱仪的原理与维护[J]. 柴晓燕,米宏伟,何传新. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[3]TiO2中空微球的制备及性能[J]. 王红侠,李新星,唐正伟,陈林. 精细化工. 2017(12)
[4]拉曼光谱在粮食检测中的应用[J]. 李芳,陆安祥,王纪华. 食品安全质量检测学报. 2016(11)
[5]TiO2晶型转变（A→R）的影响因素[J]. 姜贵民,严继康,杨钢,段志操,康昆勇,杜景红,甘国友,易健宏. 材料导报. 2016(19)
[6]上海光源XAFS线站时间分辨X射线激发发光谱实验系统[J]. 张招红,姜政,薛松,郑丽芳. 光谱学与光谱分析. 2015(08)
[7]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[8]傅里叶变换红外光谱技术在茶叶领域研究中的应用与展望[J]. 韦柳花,苏敏,诸葛天秋,罗小梅,邓慧群. 广西农学报. 2014(06)
[9]TiO2氧空位形成的影响因素[J]. 李泽全,胡蓉,郭晶,茹黎月,王海华. 材料科学与工艺. 2012(02)
[10]近红外光谱分析技术的原理及在中药材中的应用[J]. 阮治纲,李彬. 药物分析杂志. 2011(02)
硕士论文
[1]三维有序介孔TiO2微球阵列薄膜材料的贵金属沉积与光催化性能研究[D]. 杨洋.北京化工大学 2015
[2]高压处理铁掺杂TiO2微结构及其性能的研究[D]. 占俊.武汉理工大学 2012
[3]二氧化钛光子晶体的制备及其光催化性能的研究[D]. 李军.上海交通大学 2009
本文编号：3157632
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