復(fù)合氧化物的合成及應(yīng)用.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以后,人們對(duì)材料科學(xué)與材料產(chǎn)業(yè)的關(guān)注與重視程度己提高到一個(gè)前所未有的高度,而納米結(jié)構(gòu)材料因其獨(dú)特的光、電、磁及機(jī)械性能,在納米器件和功能材料等諸多領(lǐng)域顯示了潛在的廣闊應(yīng)用前景。其中TiO2、SnO2納米粒子由于其獨(dú)特的理化性質(zhì)而備受關(guān)注。近年來隨著研究的深入,他們被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化、光催化材料、光電轉(zhuǎn)換器、氣敏器件等領(lǐng)域。然而,單組份氧化物納米粒子具有較大禁帶寬度,嚴(yán)重影響其光電性能的發(fā)揮。因此,在其基礎(chǔ)上制備復(fù)合納米氧

2、化物來降低他們的禁帶寬度是一個(gè)十分有意義、有待研究的課題。本文針對(duì)MoO3/SnO2、MoO3/TiO2、V2O5/SnO2復(fù)合氧化物的合成及性能測(cè)試做了如下工作:
　　 (1)本文首次采用純無機(jī)物的方法制備了MoO3/SnO2、MoO3/TiO2、V2O5/SnO2納米晶固體光電功能材料,制備過程簡(jiǎn)單、方便、新穎并且在室溫下進(jìn)行。這是一種新型的合成方法,未見相關(guān)報(bào)道。在合成過程中,MoO42-、VO3-取代了傳統(tǒng)的有機(jī)物保護(hù)劑

3、而作為一種新型保護(hù)劑包裹在TiO2、SnO2納米粒子周圍,而在產(chǎn)物中MoO3、V2O5則以非晶態(tài)的形式存在于其中。
　　 (2)通過高分辨透射電鏡、掃描電鏡、X射線粉末衍射測(cè)試,結(jié)果表明這一系列納米晶固體非常小,只有幾納米,組裝成三維大塊狀結(jié)構(gòu),且粒子排布具有近似六方密堆積(hcp)結(jié)構(gòu),粒子的層數(shù)則多達(dá)幾千甚至上萬,而硬球堆積成hcp這樣的結(jié)構(gòu)在以前也很少有報(bào)道。
　　 (3)根據(jù)紫外可見漫反射測(cè)試結(jié)果可知,合成的復(fù)合

4、氧化物納米晶固體禁帶寬度有明顯減??；對(duì)材料進(jìn)行熒光性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其發(fā)射波長(zhǎng)均在可見光范圍內(nèi),且與純TiO2、SnO2相比,發(fā)生了明顯的紅移。由于使用純無機(jī)物制備的納米粒子使得粒子間的電耦合性能大大增強(qiáng),最終導(dǎo)致材料具有這些特殊的光學(xué)性能。
　　 (4)通過循環(huán)伏安測(cè)試,MoO3/SnO2納米晶固體材料CV曲線具有很好的矩形特征,并且在循環(huán)100次后,所有的循環(huán)曲線都具有很好的對(duì)稱性,并且矩形的形狀也比較規(guī)整,面積大小變化也很微弱