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引入应力的锐钛矿TiO2(001)薄膜的外延生长 被引量:1
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作者 王明越 谭世倞 +1 位作者 崔雪峰 王兵 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1412-1421,共10页
锐钛矿TiO2(001)(anatase TiO2(001),简记为ATO)表面因其优异的催化活性受到了广泛的关注。理论计算结果表明,ATO表面应力导致的晶格畸变可能会增强该表面的催化活性。因此有必要研究应力对ATO表面结构的影响。本文利用BaTiO3(001)(简记... 锐钛矿TiO2(001)(anatase TiO2(001),简记为ATO)表面因其优异的催化活性受到了广泛的关注。理论计算结果表明,ATO表面应力导致的晶格畸变可能会增强该表面的催化活性。因此有必要研究应力对ATO表面结构的影响。本文利用BaTiO3(001)(简记为BTO)与ATO之间存在较大的晶格失配度,将ATO薄膜外延生长在BTO衬底上从而引入应力,研究了存在应力情况下的ATO薄膜的结构特征。实验中,利用脉冲激光沉积方法在Nb掺杂的SrTiO3(001)(简记为STO)单晶衬底上制备了ATO/BTO/STO外延薄膜。X射线衍射(XRD)和扫描透射电子显微术(STEM)结果表明,作为应力引入层的BTO薄膜厚度约为46 nm时,能够部分地将应力引入到ATO薄膜中。X射线光电子能谱(XPS)结果显示,ATO薄膜合适的厚度应大于15 nm,从而降低从衬底反向扩散至表面的Sr和Ba原子的浓度;Ti 2p的高分辨XPS谱仅呈现出Ti4+峰,表明ATO表面Ti原子为完全氧化的价态。ATO外延薄膜表面的扫描隧道显微术(STM)图像仍然呈现为(1×4)重构的结构,但在(1×4)重构的脊上存在明暗交替并具有一定周期性的特征。根据完全氧化的“增氧原子模型”(ad-oxygen model,AOM),脊上观察到的明暗交替特征可归因于表面应力导致的“TiO2”空位缺陷结构。 展开更多
关键词 锐钛矿tio2(001) 薄膜 扫描隧道显微术 表面重构 表面应力
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高能(001)晶面外露的锐钛矿TiO2微球的水热制备及其气敏性能研究
2
作者 梁艳 周清华 +3 位作者 刘文华 胡伟 王涛 杨勇 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第4期401-404,共4页
采用一步水热法制备了由高能(001)晶面外露的锐钛矿相单晶组装而成的TiO_2微球.通过反应体系p H值的调控可以对TiO_2微球的微观形貌进行调控.对TiO_2微球的生长机理进行了分析.结果表明:适中的氢氟酸分子浓度对高能(001)晶面的稳定至关... 采用一步水热法制备了由高能(001)晶面外露的锐钛矿相单晶组装而成的TiO_2微球.通过反应体系p H值的调控可以对TiO_2微球的微观形貌进行调控.对TiO_2微球的生长机理进行了分析.结果表明:适中的氢氟酸分子浓度对高能(001)晶面的稳定至关重要.进一步的研究表明,得益于高能(001)晶面的外露以及独特的分级形貌,这种TiO_2微球对丙酮表现出了优异的气敏性能. 展开更多
关键词 tio2微球 高能(001)晶面 气敏性能
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Role of Reduced Defects for Coupling Reactions of Acetaldehyde on Anatase TiO2(001)-(1×4) Surface
3
作者 Yuan-yuan Ji Yi Zheng +2 位作者 Xiao-chuan Ma Xue-feng Cui Bing Wang 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2019年第4期417-422,I0002,共7页
The chemistry of acetaldehyde (CH3CHO) adsorbed on the anatase TiO2(001)-(1×4) surface has been investigated by temperature-programmed desorption (TPD) method. Our experimental results provide the direct evidence... The chemistry of acetaldehyde (CH3CHO) adsorbed on the anatase TiO2(001)-(1×4) surface has been investigated by temperature-programmed desorption (TPD) method. Our experimental results provide the direct evidence that the perfect lattice sites on the anatase TiO2(001)-(1×4) surface are quite inert for the reaction of CH3CHO, but the reduced defect sites on the surface are active for the thermally driven reductive carbon-carbon coupling reactions of CH3CHO to produce 2-butanone and butene. We propose that the coupling reactions of CH3CHO on the anatase TiO2(001)-(1×4) surface should undergo through the adsorption of paired CH3CHO molecules at the reduced defect sites, since the existing reduced Ti pairs provide the suitable adsorption sites. 展开更多
关键词 ACETALDEHYDE Coupling reaction Reduced defect Anatase tio2(001) Temperature-programmed desorption
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Surface Modification of (001) Facets Dominated TiO2 with Ozone for Adsorption and Photocatalytic Degradation of Gaseous Toluene
4
作者 Yue Yang Zhi-yu Wang +5 位作者 Fan Zhang Yi Fan Jing-jing Dong Song Sun Chen Gao Jun Bao 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2019年第5期611-619,共9页
This study investigated the positive effect of surface modification with ozone on the photocatalytic performance of anatase TiO2 with dominated(001) facets for toluene degradation.The performance of photocatalyst wa... This study investigated the positive effect of surface modification with ozone on the photocatalytic performance of anatase TiO2 with dominated(001) facets for toluene degradation.The performance of photocatalyst was tested on a home-made volatile organic compounds degradation system. The ozone modification, toluene adsorption and degradation mechanism were established by a combination of various characterization methods, in situ diffuse reflectance infrared fourier transform spectroscopy, and density functional theory calculation.The surface modification with ozone can significantly enhance the photocatalytic degradation performance for toluene. The abundant unsaturated coordinated 5 c-Ti sites on(001)facets act as the adsorption sites for ozone. The formed Ti–O bonds reacted with H2O to generate a large amount of isolated Ti5 c-OH which act as the adsorption sites for toluene,and thus significantly increase the adsorption capacity for toluene. The outstanding photocatalytic performance of ozone-modified TiO2 is due to its high adsorption ability for toluene and the abundant surface hydroxyl groups, which produce very reactive OH·radicals under irradiation. Furthermore, the O2 generated via ozone dissociation could combine with the photogenerated electrons to form superoxide radicals which are also conductive to the toluene degradation. 展开更多
关键词 Ozone modification (001) Facets Toluene degradation tio2 In situ diffuse reflectance infrared fourier transform spectroscopy
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高(001)晶面锐钛矿二氧化钛纳米材料的合成与应用 被引量:2
5
作者 戈军伟 陈梁锋 +1 位作者 李亚男 何文军 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期739-745,共7页
综述了高能(001)晶面二氧化钛纳米材料的最新的不同合成手段,探讨了其合成发展方向,对其作为潜在的优异新材料在光催化、电池等领域的最新应用进行了综述,并展望了其作为酸碱催化剂和载体在加氢催化剂中的潜在应用前景。
关键词 二氧化钛 (001)晶面 合成 光催化
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CO、N_2O和NH_3在(Cu,N)/TiO_2(001)表面吸附的第一性原理研究 被引量:1
6
作者 王霞 杨晓红 +1 位作者 李修刚 薛希仕 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期87-92,共6页
基于(Cu,N)共掺杂Ti O2(001)表面最稳定结构,采用第一性原理计算了有毒气体CO、NO和NH3在上述表面不同原子位的吸附,通过吸附能的比较得出了最佳吸附位置及吸附结构;通过对吸附后原子态密度的计算,分析了气体的最佳化学吸附的物理机制... 基于(Cu,N)共掺杂Ti O2(001)表面最稳定结构,采用第一性原理计算了有毒气体CO、NO和NH3在上述表面不同原子位的吸附,通过吸附能的比较得出了最佳吸附位置及吸附结构;通过对吸附后原子态密度的计算,分析了气体的最佳化学吸附的物理机制。最后,文章还将计算结果与其在其它表面状态下的前人结果进行了对比。 展开更多
关键词 锐钛矿tio2(001) 吸附能 第一性原理 (Cu N)共掺杂
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伊红Y敏化Pt负载(001)晶面占优TiO_2纳米片可见光催化制氢的研究 被引量:4
7
作者 徐俊英 李越湘 彭绍琴 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1066-1071,共6页
以钛酸四丁酯和HF为原料,通过水热法合成了含(001)高能面的TiO_2纳米片。光还原沉积法进行载铂,浸渍法使伊红Y(Eosin Y)负载在Pt-TiO_2表面,制得系列染料敏化的Eosin Y-Pt-TiO_2可见光光催化剂。所制备的催化剂通过扫描电子显微镜(SEM)... 以钛酸四丁酯和HF为原料,通过水热法合成了含(001)高能面的TiO_2纳米片。光还原沉积法进行载铂,浸渍法使伊红Y(Eosin Y)负载在Pt-TiO_2表面,制得系列染料敏化的Eosin Y-Pt-TiO_2可见光光催化剂。所制备的催化剂通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、比表面(BET)、荧光光谱(PL)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等手段进行表征。实验表明,当Eosin Y浓度一定时,HF用量和载Pt量对催化剂的制氢活性有显著影响。当HF用量为3 mL时,Eosin Y敏化Pt负载(001)晶面占优TiO_2纳米片的可见光制氢活性是纯TiO_2纳米颗粒的2.1倍,这可能与TiO_2(001)面含量高和表面氟化有关;同时,当载Pt量仅为0.02%(质量分数)时,该催化剂也显示了相当高的可见光制氢活性。 展开更多
关键词 tio2纳米片 (001)面 表面氟化 伊红-Y 制氢
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F原子吸附TiO_2:Mn(001)稀磁半导体薄膜电子结构和磁性的第一性原理计算 被引量:5
8
作者 李祥然 李丹 +3 位作者 王春雷 牛原 赵红敏 梁春军 《计算物理》 CSCD 北大核心 2014年第1期96-102,共7页
利用第一性原理方法计算Mn离子掺杂纯净TiO2(001)和F原子吸附的TiO2(001)薄膜的形成能、态密度和磁矩.F原子吸附明显降低TiO2∶Mn薄膜体系的形成能.F原子的吸附导致Mn离子的磁矩减小,而表面O原子的磁矩增大.表面O原子的磁矩主要来源于O... 利用第一性原理方法计算Mn离子掺杂纯净TiO2(001)和F原子吸附的TiO2(001)薄膜的形成能、态密度和磁矩.F原子吸附明显降低TiO2∶Mn薄膜体系的形成能.F原子的吸附导致Mn离子的磁矩减小,而表面O原子的磁矩增大.表面O原子的磁矩主要来源于O原子p x和p y轨道的自旋极化,研究表明表面吸附F原子更有利于Mn离子的掺杂,在一定程度上有利于获得结构稳定的铁磁态半金属特性的TiO2∶Mn薄膜. 展开更多
关键词 第一性原理计算 稀磁半导体 tio2(001) 自旋极化 态密度
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具有高活性(001)晶面的TiO_2纳米方块的制备及光催化性能 被引量:6
9
作者 万建风 胡德圣 +3 位作者 卢朋辉 林碧洲 陈亦琳 高碧芬 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期845-849,共5页
采用水热法制备了尺寸为70~100 nm,具有高活性(001)晶面的锐钛矿相TiO_2纳米方块,利用FE-SEM、TEM、XRD和UV-Vis DRS等手段对催化剂结构和光吸收性能进行分析,同时考察了水热反应温度和溶液p H对TiO_2形貌和(001)晶面暴露率的影响... 采用水热法制备了尺寸为70~100 nm,具有高活性(001)晶面的锐钛矿相TiO_2纳米方块,利用FE-SEM、TEM、XRD和UV-Vis DRS等手段对催化剂结构和光吸收性能进行分析,同时考察了水热反应温度和溶液p H对TiO_2形貌和(001)晶面暴露率的影响。以酸性红染料为目标污染物,对催化剂的光催化活性进行研究。实验结果表明,合成TiO_2纳米方块的最佳条件为水热温度180℃、溶液p H=4~5。(001)晶面的光催化活性优于(101)晶面,具有33%(001)晶面暴露率的TiO_2纳米方块的光催化活性是普通TiO_2的1.6倍。 展开更多
关键词 tio2 水热法 (001)晶面 光催化
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暴露(001)晶面的纳米TiO_2/SiC复合纤维气敏性能
10
作者 王伟超 杜继星 +1 位作者 甘宗煜 谢海峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期147-150,共4页
锐钛矿相的TiO_2晶体主要由热力学稳定的(101)晶面组成,而具有较高活性的(001)晶面所占比例较少。通过F离子的引入,当其吸附在TiO_2的高活性(001)晶面上时,可以使晶面的表面能降低,从而制备出暴露(001)晶面的TiO_2。为提高该TiO_2的气... 锐钛矿相的TiO_2晶体主要由热力学稳定的(101)晶面组成,而具有较高活性的(001)晶面所占比例较少。通过F离子的引入,当其吸附在TiO_2的高活性(001)晶面上时,可以使晶面的表面能降低,从而制备出暴露(001)晶面的TiO_2。为提高该TiO_2的气敏性能,通过水热法将纳米TiO_2与SiC超细纤维复合,制备出具有分级结构的TiO_2/SiC复合纤维,以此解决TiO_2回收难及单晶TiO_2之间团聚的问题。结果表明,对于丙酮气体,所合成的TiO_2/SiC复合纤维的灵敏度(21.2)是暴露(001)晶面的纳米TiO_2灵敏度(14.0)的1.5倍,是商业TiO_2灵敏度(4.0)的5.3倍。 展开更多
关键词 tio2 (001)晶面 SiC超细纤维 气敏性能
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Ag纳米粒子改性MoS_2/暴露(001)面TiO_2二维复合材料及其可见光催化性能研究 被引量:1
11
作者 王芬 沈嘉琪 +1 位作者 陈丽宇 李晋波 《精细化工中间体》 CAS 2018年第1期57-60,65,共5页
以钛酸四丁酯、氢氟酸、钼酸钠、硫代乙酰胺和硝酸银为原料,利用水热法和光沉积法成功在二硫化钼(MoS_2)/暴露(001)面TiO_2二维复合材料上沉积了银纳米粒子(Ag)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外... 以钛酸四丁酯、氢氟酸、钼酸钠、硫代乙酰胺和硝酸银为原料,利用水热法和光沉积法成功在二硫化钼(MoS_2)/暴露(001)面TiO_2二维复合材料上沉积了银纳米粒子(Ag)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收(UV-vis)对样品的相组成、表面形貌、表面元素组成和光响应范围进行表征测试,并在可见光下考察了复合材料降解亚甲基兰(MB)的光催化性能。结果表明粒径约为20~30 nm的Ag颗粒成功负载在MoS_2/暴露(001)面的TiO_2纳米片上(MT-001),Ag纳米粒子的等离子共振效应有效的改善了MT-001纳米片的光催化性能,改性后复合材料对MB的最佳降解率为89.72%,为同等条件下纯TiO_2纳米片的1.55倍。 展开更多
关键词 等离子共振 Ag/MoS2/暴露(001)面tio2 可见光催化
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One-step synthesized SO_4^(2-)-TiO_2 with exposed(001) facets and its application in selective catalytic reduction of NO by NH_3 被引量:2
12
作者 Yexuan Wen Shuang Cao +2 位作者 Xiaoqi Fei Haiqiang Wang Zhongbiao Wu 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期771-778,共8页
A sample of sulfated anatase TiO2 with high‐energy(001)facets(TiO2‐001)was prepared by a simple one‐step hydrothermal route using SO42-as a morphology‐controlling agent.After doping ceria,Ce/TiO2‐001 was used as ... A sample of sulfated anatase TiO2 with high‐energy(001)facets(TiO2‐001)was prepared by a simple one‐step hydrothermal route using SO42-as a morphology‐controlling agent.After doping ceria,Ce/TiO2‐001 was used as the catalyst for selective catalytic reduction(SCR)of NO with NH3.Compared with Ce/P25(Degussa P25 TiO2)and Ce/P25‐S(sulfated P25)catalysts,Ce/TiO2‐001 was more suitable for medium‐and high‐temperature SCR of NO due to the high surface area,sulfation,and the excellent properties of the active‐energy(001)facets.All of these facilitated the generation of abundant acidity,chemisorbed oxygen,and activated NOx‐adsorption species,which were the important factors for the SCR reaction. 展开更多
关键词 Anatase tio2 SULFATION (001)facets CERIA Selective catalytic reduction
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H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上吸附和解离的密度泛函理论研究 被引量:8
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作者 林峰 郑法伟 欧阳方平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第F06期193-198,共6页
利用密度泛函理论研究了0.25单层(ML),0.5ML,0.75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上的吸附行为.比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性,利用微动弹性带(nudged elastic band)方法计算了H2O的解离势垒.结果表明:在低... 利用密度泛函理论研究了0.25单层(ML),0.5ML,0.75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上的吸附行为.比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性,利用微动弹性带(nudged elastic band)方法计算了H2O的解离势垒.结果表明:在低吸附率(0.25ML和0.5ML)时,H2O表现为解离吸附;在0.75ML吸附率下,分子吸附和解离吸附同时存在;而在全吸附(吸附率为1ML)时,分子吸附更稳定.基于对H2O分子与表面之间以及H2O分子之间的电荷转移和相互作用的分析,讨论了吸附率对H2O吸附和解离的影响. 展开更多
关键词 H2O 吸附 SrTiO3-(001)tio2表面 密度泛函理论
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阴离子对TiO_2晶形的影响及光催化性能研究 被引量:1
14
作者 韩严和 姜金海 +4 位作者 蒋丽 李宝琴 刘璐 陈家庆 梁存珍 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期186-196,共11页
以SO24-、F-、Cl-和PO34-作为阴离子来研究其对水热合成TiO2(分别记为TiO2-S、TiO2-F、TiO2-Cl和TiO2-P)晶体的影响,并考察了其光催化性能.SEM显示TiO2-S、TiO2-F、TiO2-Cl和TiO2-P分别呈粒子、十面体、刺球和不规则块状.XRD图谱表明TiO... 以SO24-、F-、Cl-和PO34-作为阴离子来研究其对水热合成TiO2(分别记为TiO2-S、TiO2-F、TiO2-Cl和TiO2-P)晶体的影响,并考察了其光催化性能.SEM显示TiO2-S、TiO2-F、TiO2-Cl和TiO2-P分别呈粒子、十面体、刺球和不规则块状.XRD图谱表明TiO2-S和TiO2-F为锐钛矿晶型,TiO2-Cl为金红石晶型,而TiO2-P为锐钛矿、金红石和板钛矿混合晶型,这一结论也被紫外-可见漫反射实验所证实.XPS能谱表明这4种TiO2纳米材料都受到了各自阴离子掺杂的影响,光催化试验显示:它们的光催化活性顺序为:TiO2-F>TiO2-S>TiO2-Cl>TiO2-P,这表明锐钛矿的光催化活性要大于金红石和板钛矿,且具有{001}面,掺杂了F的锐钛矿光催化活性更强. 展开更多
关键词 tio2 光催化 {001)面 罗丹明B
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暴露高活性晶面的TiO_2纳米管的制备及生物活性 被引量:3
15
作者 权月 尹杰 +4 位作者 王园园 包斯元 鲁雄 冯波 周杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期97-104,共8页
采用多次阳极氧化技术,在金属钛表面制备(001)晶面族择优生长的TiO_2纳米管阵列,研究电解液成分对锐钛矿TiO_2不同晶面相对比例的影响并考察其生物学活性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法分析纳米管阵列的形貌特征和晶体结构... 采用多次阳极氧化技术,在金属钛表面制备(001)晶面族择优生长的TiO_2纳米管阵列,研究电解液成分对锐钛矿TiO_2不同晶面相对比例的影响并考察其生物学活性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法分析纳米管阵列的形貌特征和晶体结构,通过生物矿化CaP盐的沉积和蛋白吸附实验评价样品晶面对生物活性的影响。结果表明:通过改变电解液中H_2O的含量,能够便捷调控锐钛矿TiO_2纳米管中不同晶面的相对比例。当H_2O含量为2%(体积分数)时,制备得到的TiO_2纳米管阵列(004)晶面的织构系数T_(c(004))可达4.76。而具有(001)优势晶面族的TiO_2纳米管,在类人体环境中能够为生物矿化和蛋白吸附提供更多的活性位点,加速羟基磷灰石的沉积并增加蛋白吸附量,表现出更优异的生物学活性。 展开更多
关键词 tio2纳米管 (001)晶面 生物矿化 蛋白吸附
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纽扣状TiO_2纳米球在钙钛矿太阳能电池中的应用 被引量:1
16
作者 张堃 程念 赵兴中 《湖北大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期41-44,49,共5页
将具有(001)高能面的纽扣状二氧化钛纳米球添加到无空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池多孔骨架层材料中,能改变骨架层的形态结构,有利于形成高覆盖率的钙钛矿吸光层;同时纳米球可以提高光生载流子的分离和输运效率,有利于获得更高的开路... 将具有(001)高能面的纽扣状二氧化钛纳米球添加到无空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池多孔骨架层材料中,能改变骨架层的形态结构,有利于形成高覆盖率的钙钛矿吸光层;同时纳米球可以提高光生载流子的分离和输运效率,有利于获得更高的开路电压和填充因子.优化纳米球与二氧化钛颗粒的比例,在AM1.5的标准光强下,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率由9.42%提升至11.5%. 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 无空穴传输材料 (001)高能面 二氧化钛纳米片
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Photocatalytic mechanism of high-activity anatase TiO2 with exposed (001) facets from molecular-atomic scale: HRTEM and Raman studies 被引量:1
17
作者 Jun WU Chentian SHI +2 位作者 Yupeng ZHANG Qiang FU Chunxu PAN 《Frontiers of Materials Science》 SCIE CSCD 2017年第4期358-365,共8页
Anatase TiO2 with a variant percentage of exposed (001) facets was prepared under hydrothermal processes by adjusting the volume of HF, and the photocatalytic mechanism was studied from atomic-molecular scale by HRT... Anatase TiO2 with a variant percentage of exposed (001) facets was prepared under hydrothermal processes by adjusting the volume of HF, and the photocatalytic mechanism was studied from atomic-molecular scale by HRTEM and Raman spectroscopy. It was revealed that: 1) From HRTEM observations, the surface of original TiO2 with exposed (001) facets was clean without impurity, and the crystal lattice was clear and completed; however, when mixed with methylene blue (MB) solution, there were many 1 nm molecular absorbed at the surface of TiO2; after the photocatalytic experiment, MB molecules disappeared and the TiO2 lattice image became fuzzy. 2) The broken path of the MB chemical bond was obtained by Raman spectroscopy, i.e., after the irradiation of the light, the vibrational mode of C-N-C disappeared due to the chemical bond breakage, and the groups containing C-N bond and carbon rings were gradually decomposed. Accordingly, we propose that the driving force for breaking the chemical bond and the disappearance of groups is from the surface lattice distortion of TiO2 during photocatalyzation. 展开更多
关键词 tio2 exposed 001)facets HRTEM Raman spectroscopy photocatalyticdegradation mechanism
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退火温度对TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜光电性能的影响
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作者 朱留东 武军伟 +2 位作者 薛晋波 钱凯 胡兰青 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1457-1464,共8页
采用水热法在FTO上制备(001)高活性晶面主导的TiO_2纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO_2纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪(XRD)... 采用水热法在FTO上制备(001)高活性晶面主导的TiO_2纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO_2纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明:六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO_2纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO_2纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO_2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。 展开更多
关键词 (001)高活性晶面 电化学沉积 tio2/CdSe纳米片异质结薄膜 退火温度 光电性能
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水环境对CO在Cu/N-TiO_2(001)表面吸附影响的理论研究 被引量:1
19
作者 王霞 李宗宝 杨晓红 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期373-376,共4页
采用基于周期性密度泛函理论的平面波超软赝势的PBE+U方法,计算了CO吸附于Cu/N-TiO2(001)表面在无水及有水预吸附两种条件下不同位置的吸附能、最优化结构及态密度的变化.通过吸附能的比较,得出了CO在上述2个表面的最佳吸附位置、吸附... 采用基于周期性密度泛函理论的平面波超软赝势的PBE+U方法,计算了CO吸附于Cu/N-TiO2(001)表面在无水及有水预吸附两种条件下不同位置的吸附能、最优化结构及态密度的变化.通过吸附能的比较,得出了CO在上述2个表面的最佳吸附位置、吸附结构及成键状态.通过态密度的变化分析了H2O对CO在表面吸附的影响. 展开更多
关键词 密度泛函理论 Cu/N-tio2(001) CO吸附 态密度
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择优取向对氢化TiO2纳米管阵列电化学性能的影响 被引量:1
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作者 李文奕 张王刚 +3 位作者 刘一鸣 刘佳孟 郭飞 王红霞 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1643-1649,共7页
氢化TiO2纳米管阵列具有良好的电化学性能,通过构筑TiO2<001>取向结构可进一步提高氢化TiO2纳米管阵列的电化学性能。本研究以Ti为基底,通过调节阳极氧化法醇-水配比及高温退火工艺的方法制备了具有不同取向程度的锐钛矿型TiO2纳... 氢化TiO2纳米管阵列具有良好的电化学性能,通过构筑TiO2<001>取向结构可进一步提高氢化TiO2纳米管阵列的电化学性能。本研究以Ti为基底,通过调节阳极氧化法醇-水配比及高温退火工艺的方法制备了具有不同取向程度的锐钛矿型TiO2纳米管阵列,并对具有不同取向度的TiO2纳米管阵列进行相同工艺参数电化学氢化处理,利用SEM、XPS、XRD、TEM及电化学测试等表征手段研究了制备工艺对取向结构的影响以及取向结构对氢化TiO2纳米管阵列电化学性能的影响规律和作用机理。具有高度<001>择优取向结构的氢化TiO2纳米管阵列放电比容量达到了17.31 mF·cm-2,其优异的电化学性能主要归功于氢化与取向结构的协同效应。 展开更多
关键词 氢化 tio2纳米管阵列 <001>择优取向 电化学性能
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