（中國粉體技術網(wǎng)/三水）對于無機材料，拉曼光譜比紅外光譜優(yōu)越得多，因為在振動過程中，水的極化度變化很小，因此其拉曼散射很弱，干擾很小。此外，絡合物中金屬配位體鍵的振動頻率一般都在100～700cm-1范圍內(nèi)，用紅外光譜研究比較困難。然而這些鍵的振動常具有拉曼活性，且在上述范圍內(nèi)的拉曼譜帶易于觀測，因此適合于對絡合物的組成、結構和穩(wěn)定性等方面進行研究。
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(xiàn)摻雜后的樣品的拉曼振動峰強度較純TiO2明顯減弱,據(jù)文獻,粒徑越大,峰形越尖銳,峰的線寬越小,拉曼峰的強度大。由此可以推斷,隨著焙燒溫度的升高,制備的樣品粒徑變大。達到一定的溫度,出現(xiàn)了金紅石型的特征振動峰,由于143cm-1并不是金紅石相的最強振動峰,所以在銳鈦礦相逐漸轉變成金紅石相的過程中, 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)的展開圖,隨著焙燒溫度的升高,對銳鈦礦TiO2的拉曼峰的影響不僅僅表現(xiàn)在強度增加方面,同時峰的位移和峰線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℃時的153. 31cm-1紅移至144.71cm-1(650℃),峰的線寬也隨著焙燒溫度的升高而減少,純TiO2的主峰位、峰寬隨著溫度的變化出現(xiàn)了相同的變化規(guī)律。對于銳鈦礦相TiO2而言,主峰位的紅移、主峰位的線寬的減少說明了表面氧空位數(shù)量的減少?？梢酝茢?隨著焙燒溫度的升高,樣品的粒徑變大,表面的氧空位數(shù)量迅速減少。
圖3 純TiO2的拉曼光譜最強峰展開圖 圖4 T3樣品的拉曼光譜最強峰展開圖
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,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,隨著溫度的上升,粒徑變大,表面氧空位數(shù)量減少。 |
