（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/三水）對于無(wú)機材料，拉曼光譜比紅外光譜優(yōu)越得多，因為在振動(dòng)過(guò)程中，水的極化度變化很小，因此其拉曼散射很弱，干擾很小。此外，絡(luò )合物中金屬配位體鍵的振動(dòng)頻率一般都在100～700cm-1范圍內，用紅外光譜研究比較困難。然而這些鍵的振動(dòng)常具有拉曼活性，且在上述范圍內的拉曼譜帶易于觀(guān)測，因此適合于對絡(luò )合物的組成、結構和穩定性等方面進(jìn)行研究。
張寧等利用拉曼光譜研究了摻雜前后二氧化鈦的相變過(guò)程和表面結構。
圖1 不同溫度焙燒下純TiO 2的拉曼光譜
圖2 不同溫度下焙燒Ti:I=10:3（物質(zhì)的量之比）樣品（T3樣品）的拉曼光譜
對照圖1和圖2拉曼光譜的強度發(fā)現摻雜后的樣品的拉曼振動(dòng)峰強度較純TiO2明顯減弱,據文獻,粒徑越大,峰形越尖銳,峰的線(xiàn)寬越小,拉曼峰的強度大。由此可以推斷,隨著(zhù)焙燒溫度的升高,制備的樣品粒徑變大。達到一定的溫度,出現了金紅石型的特征振動(dòng)峰,由于143cm-1并不是金紅石相的最強振動(dòng)峰,所以在銳鈦礦相逐漸轉變成金紅石相的過(guò)程中, 143 cm-1左右的峰強度逐漸變小。圖3和圖4分別為純TiO2和T3在不同焙燒溫度下拉曼光譜最強峰(Eg模)的展開(kāi)圖,隨著(zhù)焙燒溫度的升高,對銳鈦礦TiO2的拉曼峰的影響不僅僅表現在強度增加方面,同時(shí)峰的位移和峰線(xiàn)寬受溫度影響也十分明顯。碘摻雜TiO2的最強峰的峰位較純TiO2有了明顯的藍移,純TiO2焙燒溫度為200℃時(shí)最強峰的峰位置為149. 31cm-1,而同樣條件下的T3的最強峰的峰位置為153. 31cm-1,隨著(zhù)焙燒溫度的升高,拉曼主峰位發(fā)生明顯位移,T3的最強峰峰位從200℃時(shí)的153. 31cm-1紅移至144.71cm-1(650℃),峰的線(xiàn)寬也隨著(zhù)焙燒溫度的升高而減少,純TiO2的主峰位、峰寬隨著(zhù)溫度的變化出現了相同的變化規律。對于銳鈦礦相TiO2而言,主峰位的紅移、主峰位的線(xiàn)寬的減少說(shuō)明了表面氧空位數量的減少?？梢酝茢?隨著(zhù)焙燒溫度的升高,樣品的粒徑變大,表面的氧空位數量迅速減少。
圖3 純TiO2的拉曼光譜最強峰展開(kāi)圖 圖4 T3樣品的拉曼光譜最強峰展開(kāi)圖
拉曼光譜測試表明,碘摻雜能使金紅石相的二氧化鈦在較低的溫度下形成,相變溫度為500℃左右, 700℃完全轉變?yōu)榻鸺t石相,并且能有效的抑制晶粒的生長(cháng),導致拉曼光譜強度減弱,峰位藍移且寬化,使表面氧空位增加。焙燒溫度對樣品的粒徑和表面結構有很大的影響,隨著(zhù)溫度的上升,粒徑變大,表面氧空位數量減少。 |
