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锐钛矿型TiO_2/ZnO纳米复合颗粒的制备及光学性能研究 被引量:3
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作者 季玉晓 贾瑛 +3 位作者 王幸运 李明 侯立安 贺亚南 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期148-150,共3页
在水解水热法制备锐钛矿型纳米TiO_2的基础上,通过改进尿素均匀沉淀法制备了锐钛矿型TiO_2/ZnO纳米复合颗粒。利用X射线衍射(XRD)分析、透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM)分析、X射线能谱(EDS)等对纳米TiO_2/ZnO复合颗粒进行表征,并对TiO_2/... 在水解水热法制备锐钛矿型纳米TiO_2的基础上,通过改进尿素均匀沉淀法制备了锐钛矿型TiO_2/ZnO纳米复合颗粒。利用X射线衍射(XRD)分析、透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM)分析、X射线能谱(EDS)等对纳米TiO_2/ZnO复合颗粒进行表征,并对TiO_2/ZnO纳米复合颗粒的紫外、红外区电磁吸收性能进行了研究。结果表明:随着钛含量增加,锐钛矿型TiO_2/ZnO复合颗粒在中波紫外区吸收性能略有增强,但在长波紫外区段,其吸收效果不及单纯纳米ZnO颗粒;在红外光谱中,TiO_2/ZnO复合颗粒在近红外区的吸收能力较纯ZnO颗粒大大增强。 展开更多
关键词 锐钛矿型tio_2 ZNO 纳米复合颗粒 尿素均匀沉淀法 光学性能
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锐钛矿型TiO_(2)(101)面对常见还原性气体CO、SO_(2)、H_(2)S吸附的微观机制与光学气敏特性研究 被引量:4
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作者 岳远霞 杨英 +1 位作者 冯庆 朱洪强 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期88-92,共5页
利用密度泛函理论体系下第一性原理平面波超软赝势方法,研究了锐钛矿型TiO_2(101)面吸附CO、SO_2、H_2S气体的微观机制与光学气敏性质。研究表明,这3种气体分子均能被TiO_2(101)面吸附,综合考虑吸附距离,吸附后结构的稳定性,吸附后电子... 利用密度泛函理论体系下第一性原理平面波超软赝势方法,研究了锐钛矿型TiO_2(101)面吸附CO、SO_2、H_2S气体的微观机制与光学气敏性质。研究表明,这3种气体分子均能被TiO_2(101)面吸附,综合考虑吸附距离,吸附后结构的稳定性,吸附后电子的转移,与吸附后的光学性质,在这3种气体中,H_2S气体被TiO_2(101)面吸附后结构更稳定,电荷转移更明显,光学气敏特性较明显。 展开更多
关键词 锐钛矿tio_(2)(101)面 密度泛函理论 光学气敏材料
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微晶形状对锐钛矿型TiO_(2)材料超级电容器性能的影响 被引量:1
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作者 王小东 张研研 +3 位作者 许春香 王红霞 张王刚 李涛涛 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期7018-7025,共8页
研究了晶粒各向异性对锐钛矿型TiO_(2)电化学性能的影响,这对超级电容器材料性能提升具有显著的意义。利用水热合成法,以HF和H_(2)SO_(4)为不同的酸性形貌诱导剂,钛酸四丁酯为钛源制备了片状和球状微晶的TiO_(2),两者会暴露不同的晶面。... 研究了晶粒各向异性对锐钛矿型TiO_(2)电化学性能的影响,这对超级电容器材料性能提升具有显著的意义。利用水热合成法,以HF和H_(2)SO_(4)为不同的酸性形貌诱导剂,钛酸四丁酯为钛源制备了片状和球状微晶的TiO_(2),两者会暴露不同的晶面。经X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)证实片状TiO_(2)暴露的晶面是高活性{001},而球状TiO_(2)暴露的晶面具有随机性。采用X射线光电子能谱(XPS)和比表面及孔隙度分析(BET)以及相应的电化学性能测试:结果表明片状TiO_(2)的比表面积(112.76 m^(2)/g)是球状TiO_(2)比表面积(46.88 m^(2)/g)的2.41倍,片状TiO_(2)超级电容器的比电容(174.0 F/g)是球状TiO_(2)超级电容器比电容(67.00 F/g)的2.59倍,同时片状TiO_(2)超级电容器与球状TiO_(2)超级电容器相比,表现出更高的循环稳定性。片状TiO_(2)优异的性能主要归因于高比面积以及暴露的高活性{001}晶面. 展开更多
关键词 微晶形状 锐钛矿tio_(2) 片状 球形 超级电容器
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高活性晶面锐钛矿型TiO_(2)纳米材料的溶剂热法制备及其光催化性能 被引量:8
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作者 杜意恩 牛宪军 +2 位作者 李万喜 高淑雅 李玉梅 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1753-1763,共11页
以钛酸四丁酯为钛源,通过温和的溶剂热法制备了{101}/[111]-晶面共暴露(乙酸-TiO_(2)和无控制剂-TiO_(2),即HAc-TiO_(2)和NO-TiO_(2))和{101}/{010}/[111]-晶面共暴露(甲酸-TiO_(2)和氢氟酸-TiO_(2),即FA-TiO_(2)和HF-TiO_(2))的锐钛矿... 以钛酸四丁酯为钛源,通过温和的溶剂热法制备了{101}/[111]-晶面共暴露(乙酸-TiO_(2)和无控制剂-TiO_(2),即HAc-TiO_(2)和NO-TiO_(2))和{101}/{010}/[111]-晶面共暴露(甲酸-TiO_(2)和氢氟酸-TiO_(2),即FA-TiO_(2)和HF-TiO_(2))的锐钛矿型TiO_(2)纳米材料,对其晶体结构、形貌、比表面积、孔径分布、光学性质以及载流子(电子和空穴)的迁移和重组进行了表征,并对其光催化性能和循环性能进行了评价。研究表明,所制备的{101}/{010}/[111]-晶面共暴露的HF-TiO_(2)在光催化降解罗丹明B溶液(或对硝基苯酚溶液)的过程中显示了最高的光催化活性,其降解效率为97.35%(或68.57%),分别是FA-TiO_(2)、HAc-TiO_(2)、BD-TiO_(2)和NO-TiO_(2)的1.06倍(或1.09倍)、1.18倍(或1.14倍)、1.35倍(或2.33倍)和4.88倍(或5.80倍),这归因于其最高的结晶性、较大的表面能、优越的表面原子结构和表面电子结构、最低的光致发光强度、最快的电荷转移速率和最小的载流子复合率。 展开更多
关键词 锐钛矿tio_(2) 晶面暴露 溶剂热法 光催化性能 形貌控制剂
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TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料的制备及其杂化电容脱盐特性的研究 被引量:2
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作者 席文 李海波 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期283-291,共9页
人口的快速增长和工业经济迅猛发展导致全球淡水资源短缺,对海水和苦咸水进行淡化是解决淡水资源短缺的有效方法。本工作通过直接煅烧Ti_(3)C_(2)T_(x)制备了TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料,并研究了基于TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复... 人口的快速增长和工业经济迅猛发展导致全球淡水资源短缺,对海水和苦咸水进行淡化是解决淡水资源短缺的有效方法。本工作通过直接煅烧Ti_(3)C_(2)T_(x)制备了TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料,并研究了基于TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合电极的杂化电容脱盐特性(Hybrid capacitive deionization,HCDI)。研究表明,煅烧温度对TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)的形貌、结构、电化学和脱盐特性有重要影响。以优化后的TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)作为负极,酸化活性炭(Active carbon,AC)为正极,构筑了HCDI装置。在恒压模式下,当工作电压为1.2 V时,TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)‖AC在初始电导率为3000μS·cm^(-1)的NaCl溶液中的脱盐容量达到23.8 mg·g^(-1)。经过20个循环后容量保持率为78%。此外,通过研究TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合电极脱盐前后的形貌和晶相发现在脱盐过程中钠离子嵌入到Ti_(3)C_(2)T_(x)的层间。 展开更多
关键词 tio_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x) 锐钛矿tio_(2) 电容去离子 吸附 脱盐
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Cr和C共掺TiO_(2)的电子结构和光学性质的研究
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作者 周悦 吴洁 朱海霞 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第4期133-137,共5页
利用第一性原理计算,研究了Cr与C共掺锐钛矿型TiO_(2) 的能带的结构,态密度和光学性质. 我们构建了两种不等价的Cr与C紧邻共掺体系:CrC_(1) -TiO_(2) 和CrC_(2) -TiO_(2) . CrC_(1) -TiO_(2) 体系在价带上方出现了主要由C-2 p 轨道和Cr-... 利用第一性原理计算,研究了Cr与C共掺锐钛矿型TiO_(2) 的能带的结构,态密度和光学性质. 我们构建了两种不等价的Cr与C紧邻共掺体系:CrC_(1) -TiO_(2) 和CrC_(2) -TiO_(2) . CrC_(1) -TiO_(2) 体系在价带上方出现了主要由C-2 p 轨道和Cr-3 d 轨道耦合成的子带. 同时,由于姜-泰勒变形效应,Cr-3 d 轨道的t 2g 轨道进一步分裂的成Cr-3 d yz 轨道在导带底形成附加带,有效带隙较纯TiO_(2) 相比变窄了0.84 eV . CrC_(2) -TiO_(2) 体系带隙中有深带隙态存在,由于深间隙态的存在,价带顶到深带隙的能量宽度为0.84 eV ,电子从价带顶转移到导带底的所需要的能量将大大减小. 最后,我们对纯TiO_(2) 和Cr与C紧邻共掺TiO_(2) 的光学特性进行了计算. 结果显示Cr与C共掺TiO_(2) 的光学吸收谱都有很好的可见光区域分布,大大提高了太阳光的利用率. 展开更多
关键词 锐钛矿tio_(2) 电子结构 掺杂 光学性质
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