金屬Cd~(2+)摻雜TiO_2納米顆粒的制備及能級結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理

編號：NMJS00106

篇名：金屬Cd~(2+)摻雜TiO_2納米顆粒的制備及能級結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理

作者：譚云風(fēng); 張超; 嚴(yán)正權(quán); 徐洪耀;

關(guān)鍵詞：TiO2納米顆粒; Cd摻雜; 能級結(jié)構(gòu); 密度泛函理論;

機(jī)構(gòu)： 東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 纖維材料改性國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;

摘要： 采用溶膠-凝膠法制備了Cd2+摻雜改性TiO2納米顆粒,利用XRD、TEM、XPS和UV-Vis光譜對摻雜前后顆粒的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,溶膠-凝膠法制備的Cd2+摻雜TiO2納米顆粒主要為銳鈦礦相,粒徑尺寸在20nm左右,摻雜前后TiO2的尺寸和形貌沒有明顯變化;結(jié)構(gòu)表征和光譜測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),Cd元素在TiO2納米顆粒中部分取代TiO2晶格中的Ti元素,以Cd2+的形式存在,形成Cd—O鍵,使TiO2納米顆粒的吸收帶邊紅移,降低了TiO2的禁帶寬度。并且采用基于密度泛函理論的第一性原理對Cd摻雜TiO2進(jìn)行了能級結(jié)構(gòu)的模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較好一致性。