非补偿Ga-V共掺杂TiO2的结构相变、晶粒生长及光学性质
应用物理
2018-06-26 v1
摘要
本文报道了非补偿Ga-V共掺杂对TiO2结构相变、晶粒生长过程及光学性质的影响。X射线衍射测量证实了共掺杂对相变的抑制。由于Ga-V共掺杂，相变活化能从120KJ/mol（x=0）增至140 KJ/mol（x=0.046）。在锐钛矿相中，晶格常数因Ga3+间隙原子效应而增大，这导致相变受抑。共掺杂样品中锐钛矿相稳定至约650 C，而纯TiO2的相变始于450-500 C之间。在锐钛矿相中，应变因共掺杂而增大，从而减小了微晶尺寸。在金红石相中，晶粒生长过程因共掺杂而增强，颗粒呈现以110晶面为主的棒状结构。两相结合能均下降并缩减至可见光区域。BET分析显示，Ga-V掺入使比表面积从4.55 m2/g（x=0）增至96.53 m2/g（x=0.046），为光催化活性提供了大量活性位点。因此，共掺杂锐钛矿纳米颗粒可作为有前景的候选材料，用于高达约650 C更高温度下的可见光光催化应用。
引用
@article{arxiv.1806.09159,
title = {Structural phase transition, grain growth and optical properties of uncompensated Ga-V co-doped TiO2},
author = {Nasima Khatun and Saurabh Tiwari and Jayanti Lal and Chuan-Ming Tseng and Shun Wei Liu and Sajal Biring and Somaditya Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.09159},
year = {2018}
}
备注
22 pages, 12 figures