離子注入調節TiO2/III族氮化物複合納米材料光催化性能研究

《離子注入調節TiO2/III族氮化物複合納米材料光催化性能研究》是依託武漢大學，由肖湘衡擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：離子注入調節TiO2/III族氮化物複合納米材料光催化性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：肖湘衡
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

TiO2基光催化淨化材料因其淨化效率高、能廣譜淨化有機污染物和殺滅各種有害細菌等在環境淨化領域有著十分廣闊的套用前景。但TiO2半導體的能帶結構決定其只能吸收利用紫外光，難以採用可見光碟機動光催化，極大地限制其在環境淨化實際中的套用。本項目提出在TiO2/III族氮化物複合納米材料可控合成的研究基礎上充分利用離子注入摻雜技術小範圍調節TiO2的禁頻寬度使之與紫外激發光源相匹配，使紫外發光二極體和納米TiO2材料有機的結合起來，充分利用紫外光源，使TiO2的光量子產率最大化。利用串列加速器-離子注入機在線上靶室，進行離子注入樣品的線上盧瑟福背散射/溝道能譜測試，原位跟蹤注入元素的深度分布和晶格定位，深入研究實現摻雜調製TiO2能帶的物理機制。項目的研究將為探索TiO2類光催化材料的實際套用提供新方法和理論基礎。

結題摘要

TiO2基光催化淨化材料因其淨化效率高、能廣譜淨化有機污染物和殺滅各種有害細菌等在環境淨化領域有著十分廣闊的套用前景。但TiO2半導體的能帶結構決定其只能吸收利用紫外光，難以採用可見光碟機動光催化，極大地限制其在環境淨化實際中的套用。本項目深入研究實現摻雜調製TiO2能帶的物理機制。項目的研究將為探索TiO2類光催化材料的實際套用提供新方法和理論基礎。 (1) 採用雷射分子束外延方法和固相燒結的陶瓷靶材製備TiO2薄膜； （2）Ag離子注入TiO2薄膜； （3）V/N雙元素注入TiO2薄膜； （4）利用離子注入法成功製備了金屬納米顆粒與ZnO、TiO2薄膜的耦合體系； （5）利用模板法在銳鈦礦相的TiO2薄膜上製備出三角形Ag納米顆粒陣列； （6）發現了金屬顆粒間能產生強烈的等離激元共振； （7）利用原位表面增強拉曼光譜技術在銀納米陣列上研究了表面等離子激元的一種新奇的套用。