溶胶-凝胶法低温制备Ti_1-xFe_xO₂纳米晶（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2012年第S3期

论文作者：钟敏 李红 韦之豪 韩高荣 司平占

文章页码：623 - 626

关键词：溶胶-凝胶法;低温;Ti_1-xFe_xO₂纳米晶;

摘    要：采用溶胶-凝胶法低温制备了Ti_1-xFe_xO₂纳米晶。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对样品进行了表征。透射电镜结果表明Ti_1-xFe_xO₂纳米晶的形貌呈颗粒状。TiO₂,Ti_0.9Fe_0.1O₂,Ti_0.75Fe_0.25O₂纳米晶的平均粒径分别为3·5,3·0,2·8nm。XRD结果表明随着Fe³⁺离子掺杂浓度增加,对应于TiO₂（101）晶面的半高宽增大,表明Fe³⁺离子的掺杂促使TiO₂晶格扭曲。Ti_1-xFe_xO₂纳米晶为TiO₂锐钛矿相。XPS结果表明Ti_1-xFe_xO₂纳米晶中Ti的价态为4+,Fe的价态为3+。与纯TiO₂红外光谱相比,Ti_1-xFe_xO₂红外光谱中TiO₂表面与缔合的-OH伸缩振动和弯曲振动的吸收均发生J蓝移,表明Fe³⁺TiO₂之间的化学键作用。Ti-O-Ti伸缩振动吸收蓝移是由Fe-O-Ti伸缩振动引起的,表明Fe³⁺离子掺入TiO₂晶格并占据了晶格Ti⁴⁺的位置。Ti_1-xFe_xO₂纳米晶溶胶-凝胶法低温制备的机理也进行了研究。