水热温度对tio2：eu3+粉体的结构和性能影响研究.doc

水热温度对TiO2：Eu3+粉体的结构和性能影响研究
The study on the Hydrothermal temperature’s impact of the structure and properties of TiO2:Eu3+ powder

1.3万字 26页 原创作品，已通过查重系统


摘要 纳米TiO2具有好的惰性、强的氧化能力、较低的生产成本及抗光、化学腐蚀等优点。在环境保护等领域，常被用作光催化氧化反应的催化剂。但是纯TiO2是一种宽带隙半导体，带隙宽度约为3.23eV 吸收波长约为384nm 主要对紫外光有响应，对太阳光的利用率不足5%，这严重限制了其应用范围和规模。因此，TiO2的光催化活性需要得到进一步的加强。其中，掺杂稀土离子是一种有效的方法。在众多的二氧化钛纳米颗粒掺杂的制备方法中，由于水热合成温度低、技术设备简单，而得到广泛应用。
本论文运用水热合成法，研究了不同水热温度对稀土Eu3+离子的结构、形貌及发光性能等的影响，采用XRD、SEM、FTIR、荧光分光光度计等分析测试手段对样品进行了表征。研究结果表明：分析XRD衍射图谱可知，非平衡压力环境的水热处理过程促进了低温下二氧化钛粉末从无定形到锐钛矿相的相转变。掺杂的稀土离子没有改变TiO2的晶体结构。且随着热处理温度的升高，二氧化钛晶粒生长趋于完整，晶化程度不断提高。分析SEM形貌可知，随着水热温度升高，样品团聚现象减轻，颗粒分散性相对较好。分析红外光谱可知，随着水热温度的提高，样品晶格趋于完整，晶体的对称性不断提高。分析荧光分光光度计可知，随着水热温度的增加，颗粒的结晶度增强，其晶体结构更完整。当水热温度达到150℃时，其发射光谱强度达到最大值。



关键词：二氧化钛，稀土掺杂，水热法，温度，发光性能