二氧化钛溶胶粒度分布与光谱特征

SPECTROSCOPIC FEATURES OF COLLOIDAL TiO_2 SEMICONDUCTORS WITH DIFFERENT PARTICLE SIZE

利用 粒子解胶 法由工业 粉体制 备了四 种不 同粒 度分 布的 纳米 Ｔｉ Ｏ２ 溶 胶． 发 现解 胶 酸度可有效 控制纳 米 Ｔｉ Ｏ２ 溶 胶粒子的 尺寸及 尺寸分布 ． 在它 们特征 化的吸收 光谱中 ，发现吸收 上升边发生了 很大的蓝 移（ Δλｏｎｓｅｔ＝ ４６ ～２０ ｎ ｍ ） 并 出现 明 显的 激子 峰． 根 据已 有 的实 验数 据 外推 得 到两种具有显 著尺寸 量子效应 的 Ｔｉ Ｏ２ 晶粒尺 寸，分 别 为１８ ｎ ｍ 和４８ ｎ ｍ ． 同时 ，利 用理 论物 理 模型并结合 考虑溶剂 稀释作 用比较地 推算了它 们的 晶粒 尺寸． 实 验发 现，微 观晶 粒尺 寸与 宏观 粒 度分布有一 定的平 行关系，在 解胶 Ｔｉ Ｏ２ 溶胶中 ，可能存 在着晶粒 的优先

The transparent colloidal solution of extremely small TiO 2 particles was prepared by the particulate sol gel route. It was found that the particle size could be effectively controlled by acidity of the peptized solution. In the characterized UV Vis spectra, heavy blue shift of the threshold (Δ λ onset =46～20 nm) and two exciton peaks (270 nm, 325 nm) were observed for these nanometer TiO 2 samples. The crystalline size was estimated by extrapolating experimental curve that has been done previously and by quantum mechanical calculation. Also we found that there existed a parallel relation between the microcosmic crystalline size and the macroscopic particle size of the peptized TiO 2, which let us suggest that a tendency to preferential aggregation of the crystalline grain should exist.