TiO2超微粒子的量子尺寸效应与光吸收特性

利用Ｒａｍａｎ 激光光谱，ＸＲＤ， ＴＥＭ，ＳＥＭ 和ＵＶ Ｖｉｓ 等手段研究了ＴｉＯ２ 超微粒子的量子尺寸效应与光吸收特性． 结果发现： 由Ｔｉ（ＯＢｕ）４ 在较低ｐＨ 值的水解条件下制得的ＴｉＯ２ 溶胶粒径为５ ～１０ ｎｍ ； 随着热处理温度的升高，ＴｉＯ２ 微粒的粒径增大，经４７３ ～６７３ Ｋ 热处理得到的ＴｉＯ２ 超微粒子粒径为１０ ～２０ ｎｍ ， 呈不规整的锐钛矿型结构．ＴｉＯ２ 的拉曼峰随热处理温度升高而发生红移，表现出量子尺寸效应． 热处理温度升高到８７３ Ｋ 时，粒径增大到３０ ｎｍ 左右，呈锐钛矿型与金红石型混晶结构． 温度进一步升高时，金红石相增多． 由于金红石型ＴｉＯ２ 微粒带隙减小，也使拉曼峰出现红移． 当ＴｉＯ２ 微粒的尺寸明显增大，超出量子尺寸效应范围（２０ ｎｍ）时，其拉曼峰不发生位移． 锐钛矿型ＴｉＯ２ 超微粒子在紫外光区有较好的光吸收性能，并有较高的光催化活性．在较高ｐＨ 值的水解条件下得到的多孔大颗粒ＴｉＯ２ ，对紫外光有散射作用，有效光吸收及光催化降解活性均降低．