TiO2-B表面增强拉曼光谱研究初探开题报告
2020-04-14 09:04
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
tio2是一种新型的无机半导体材料,在自然界中存在锐钛矿、板钛矿和金红石三种晶型[1]。在这三种晶型中,金红石型tio2是稳定相,锐钛矿和板钛矿是亚稳相,在高温下转变成金红石相。其中锐钛矿型tio2是被研究最多的晶型,以锐钛型tio2为基体的化工新材料不断被开发出来,如多孔tio2、纳米介孔tio2、tio2纳米棒、锐钛型tio2晶须等,已广泛应用于污水治理、医药、新能源等领域。在光诱导下,tio2可以释放出电子,这种光学活性,能够使tio2吸附有机小分子,治理环境污染;作为催化剂,在光照的条件下提高化学反应速率;用作太阳能电池材料;此外,tio2材料还具有优秀的生物相容性[2],是一种人体植入性材料,可以作为骨骼的代替品;纳米级别的tio2能够起到杀菌的作用。
众所周知,tio2的晶型是影响其各种性能的重要因素。tio2在常温条件下还存在一种介稳晶型#8212;#8212;tio2-b,但是550 ℃以上高温会逐渐向锐钛矿转变。因此,tio2-b具有比锐钛矿更活泼的晶体结构。此外, tio2-b的晶体还具有密度小于其他晶型氧化钛的特点。tio2-b晶体结构中存在通道和笼状结构易于传递和捕获半径较小的阳离子和电子,非常适合作为高性能锂离子电池的电极材料[3,4];而且由于其介稳的特性和结构,tio2-b被认为具有优秀的催化活性,光电性能,电化学性能,以及作为催化剂载体和传感器的潜在价值[5]。所以对于tio2 材料,尤其是具有混晶结构的tio2,定量检测其晶型含量显得更为重要,而传统的xrd以及raman 光谱对于tio2膜痕量晶型的检测,对tio2-b晶型显得不够灵敏。由此,我们需要寻找一种高灵敏度、高选择性的检测手段来进行晶体的分析。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1 本课题研究的问题
1)以tio2为研究对象,控制合成一定尺寸ag的纳米溶胶,通过sers增加其raman信号,检测痕量晶型,为tio2晶型调控提供强有力的分析手段。
2)通过控制不同的水合条件来制备tio2-b样品,用于拉曼光谱分析其粉体中(100)面的含量。
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