金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

梁敬魁; 饶光辉; 宋功保; 刘福生; 彭同江

doi:10.7498/aps.51.2793

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金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

梁敬魁 , 饶光辉 , 宋功保 , 刘福生 , 彭同江

凝聚物质：结构、热学和力学性质

金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

梁敬魁, 饶光辉, 宋功保, 刘福生, 彭同江

物理学报. 2002, 51(12): 2793-2797.

doi: 10.7498/aps.51.2793.

摘要
采用化学液相沉积法制备了系列未掺杂和掺杂不同金属离子的TiO2白云母纳米复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),x射线衍射(XRD)对其TiO2薄膜的TiO2颗粒形态和相组成进行了详细研究.结果表明,TiO2颗粒在15—50nm之间;除球形颗粒外,掺杂Mn2+,Zn2+的样品中还出现有金红石柱状颗粒.TiO2薄膜中相组成以锐钛矿、金红石共存为特征;掺杂金属离子对TiO2相组成的影响取决于金属离子的离子半径、电荷及配位体特征.

关键词:
金属离子掺杂 /

TiO2 /

颗粒形态 /

相组成
作者及机构信息
梁敬魁¹,

饶光辉¹,

宋功保²,

刘福生²,

彭同江²

(1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

基金项目: 国家建材行业基金 (批准号 :99 J 0 1);;四川省教育厅基金 (批准号 :99 12 7)资助的课题
参考文献

施引文献

[1]	潘凤春, 林雪玲, 陈焕铭. C掺杂金红石相TiO2的电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(22): 224218. doi: 10.7498/aps.64.224218
[2]	潘凤春, 徐佳楠, 杨花, 林雪玲, 陈焕铭. 非掺杂锐钛矿相TiO2铁磁性的第一性原理研究. 物理学报, 2017, 66(5): 056101. doi: 10.7498/aps.66.056101
[3]	许素娟, 王彪, 门守强, 陆坤权. TiO2包覆石墨颗粒/硅油电流变液的研究. 物理学报, 2000, 49(11): 2176-2179. doi: 10.7498/aps.49.2176
[4]	王少霞, 张丽丽. 过渡金属(Cr、Mn、Fe、Co)掺杂对TiO2磁性影响的第一性原理研究. 物理学报, 2020, (): 007100. doi: 10.7498/aps.69.20200644
[5]	王庆宝, 张仲, 徐锡金, 吕英波, 张芹. N, Fe, La三掺杂锐钛矿型TiO2能带调节的理论与实验研究. 物理学报, 2015, 64(1): 017101. doi: 10.7498/aps.64.017101
[6]	刘芳, 姜振益. 第一性原理研究Eu/N共掺杂锐钛矿TiO2光催化剂的电子和光学性质. 物理学报, 2013, 62(19): 193103. doi: 10.7498/aps.62.193103
[7]	彭丽萍, 夏正才, 杨昌权. 金属和非金属共掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理计算. 物理学报, 2012, 61(12): 127104. doi: 10.7498/aps.61.127104
[8]	段涛, 卢喜瑞, 刘小楠, 竹文坤, 黄叶菊. Gd2-xNdxZr2O7(Nd=An(Ⅲ), 0≤ x ≤ 2.0)模拟固化体固溶量与其物相、密度、硬度之间的关系. 物理学报, 2012, 61(21): 212801. doi: 10.7498/aps.61.212801
[9]	彭丽萍, 夏正才, 尹建武. 金红石相和锐钛矿相TiO2本征缺陷的第一性原理计算. 物理学报, 2012, 61(3): 037103. doi: 10.7498/aps.61.037103
[10]	侯兴刚, 刘安东. V+注入锐钛矿TiO2第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4896-4900. doi: 10.7498/aps.56.4896
[11]	马新国, 江建军, 梁培. 锐钛矿型TiO2(101)面本征点缺陷的理论研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3120-3125. doi: 10.7498/aps.57.3120
[12]	张勇, 唐超群, 戴君. 锐钛矿TiO2及其掺Fe所导致的红移现象研究：赝势计算和紫外光谱实验. 物理学报, 2005, 54(1): 323-327. doi: 10.7498/aps.54.323
[13]	马新国, 唐超群, 黄金球, 胡连峰, 薛霞, 周文斌. 锐钛矿型TiO2(101)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算. 物理学报, 2006, 55(8): 4208-4213. doi: 10.7498/aps.55.4208
[14]	宋红强, 陈延学, 任妙娟, 季刚. Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究. 物理学报, 2005, 54(1): 369-372. doi: 10.7498/aps.54.369
[15]	罗文辉, 李涵, 林泽冰, 唐新峰. Si含量对高锰硅化合物相组成及热电性能的影响研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8783-8788. doi: 10.7498/aps.59.8783
[16]	鲁晓宇, 廖霜, 阮莹, 代富平. 快速凝固Ti-Cu-Fe合金的相组成与组织演变规律. 物理学报, 2012, 61(21): 216102. doi: 10.7498/aps.61.216102
[17]	王玲, 王河锦, 李婷. 锐钛矿金红石的高温原位X射线衍射研究. 物理学报, 2013, 62(14): 146402. doi: 10.7498/aps.62.146402
[18]	周锋, 梁开明, 王国梁. 电场热处理条件下TiO2薄膜的晶化行为研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2863-2867. doi: 10.7498/aps.54.2863
[19]	王春杰, 王月, 高春晓. 高压下金红石相TiO₂的晶界电学性质. 物理学报, 2019, 68(20): 206401. doi: 10.7498/aps.68.20190630
[20]	梁培, 王乐, 熊斯雨, 董前民, 李晓艳. Mo-X(B, C, N, O, F)共掺杂TiO2体系的光催化协同效应研究. 物理学报, 2012, 61(5): 053101. doi: 10.7498/aps.61.053101

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物理学报. 2002, 51(12): 2793-2797.

doi: 10.7498/aps.51.2793.

金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

1. (1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

基金项目:

国家建材行业基金 (批准号 :99 J 0 1)

四川省教育厅基金 (批准号 :99 12 7)资助的课题

刊出日期: 2002-06-05

摘要: 采用化学液相沉积法制备了系列未掺杂和掺杂不同金属离子的TiO2白云母纳米复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),x射线衍射(XRD)对其TiO2薄膜的TiO2颗粒形态和相组成进行了详细研究.结果表明,TiO2颗粒在15—50nm之间;除球形颗粒外,掺杂Mn2+,Zn2+的样品中还出现有金红石柱状颗粒.TiO2薄膜中相组成以锐钛矿、金红石共存为特征;掺杂金属离子对TiO2相组成的影响取决于金属离子的离子半径、电荷及配位体特征.

关键词:

English Abstract

Influence of metal ions on the morphology and phase composition of titanium dioxide in TiO-2 muscovite nanocomposites*

1.
(1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

Published Online: 05 June 2002

Abstract: ＳｏｍｅｓａｍｐｌｅｓｏｆＴｉＯ2 ｍｕｓｃｏｖｉｔｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｕｎｄｏｐｅｄａｎｄｄｏｐｅｄｗｉｔｈｍｅｔａｌｉｏｎｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｌｉｑｕｉｄｐｈａｓａｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ .ＴｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴｉＯ2 ｆｉｌｍｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆｔｈｅＴｉＯ2 ｐａｒｔｉｃｌｅｓｒａｎｇｅｓｆｒｏｍ 1 5ｔｏ 50ｎｍ .Ｂｅｓｉｄｅｓｃｉｒｃｕｌａｒｇｒａｉｎｓ,ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｏｍｅｅｕｈｅｄｒａｌｒｕｔｉｌｅｇｒａｉｎｓｉｎｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｄｏｐｅｄｗｉｔｈＺｎ2 +ａｎｄＭｎ2 +ｉｏｎｓ.ＲｕｔｉｌｅａｎｄａｎａｔａｓｅｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＴｉＯ2 ｆｉｌｍ .ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｏｐｅｄｍｅｔａｌｉｏｎｓｏｎｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴｉＯ2 ｆｉｌｍｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｒａｄｉｕｓ,ｃｈａｒｇｅａｎｄｌｉｇａｎｄｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓ

Keywords:

ｄｏｐｅｄｍｅｔａｌｉｏｎｓ,ＴｉＯ2 ,ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ,ｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ /

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(1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

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Influence of metal ions on the morphology and phase composition of titanium dioxide in TiO-2 muscovite nanocomposites*

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(1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

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金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

English Abstract

Influence of metal ions on the morphology and phase composition of titanium dioxide in TiO-2 muscovite nanocomposites*

1. (1)中国科学院物理研究所,北京100080; (2)中国科学院物理研究所,北京100080;西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621002

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