Физический факультет

Скачать 216.68 Kb.

Название	Физический факультет
страница	5/6
Дата публикации	25.03.2015
Размер	216.68 Kb.
Тип	Курсовая

100-bal.ru > Физика > Курсовая

1 2 3 4 5 6

1.6 Исследование TiO₂ методом ЭПР.

Метод ЭПР является прекрасным способом изучения свойств TiO₂, поскольку дефекты в нем, как правило, парамагнитны. Исследовав природу радикалов на поверхности образца, можно в дальнейшем проводить связи между фотокаталитическими свойствами и реакциями радикалов, тем самым добиваясь создания материалов с более улучшенными свойствами. Однако до сих пор не было выполнено детального изучения электронных свойств нанокристаллического TiO₂ и прямого сопоставления с данными по фотокатализу. В то же время, поскольку эффективность фотокатализатора определяется квантовым выходом реакции и спектром действия фотокатализатора, важно связать указанную величину с каким-либо физическим или химическим свойством TiO₂.

В работе [18] методом ЭПР исследовались образцы чистого TiO₂. Параметры детектируемых сигналов при комнатной температуре были характерны для молекул супероксида O₂^-, гидроксильных групп OH· и для ПЦ типа электронов, захваченных кислородными вакансиями. При освещении концентрация O₂^-и OH· радикалов увеличивалась. Это можно объяснить нанометрическими размерами кристаллов. Действительно, в этом случае гораздо большая часть носителей заряда успевает достичь поверхности и вступить в реакцию с молекулами O₂и ОН-группами, которые выступают здесь в роли ловушек фотовозбужденных носителей заряда.

В качестве попыток уменьшить ширину запрещенной зоны диоксида титана многие исследователи легируют матрицу TiO₂различными атомами: ионами переходных металлов [14, 15]; неметаллами, такими как углерод [16], азот [9, 10], сера [17] и т.д. Такие модификации состава TiO₂ приводят к появлению фотокаталитической активности при освещении его видимым светом, т.е. появляется возможность использовать существенную часть солнечного света для фотокатализа. Отметим, что при освещении происходит генерация различных радикалов на поверхности нанокристаллов TiO₂, при этом может иметь место также аннигиляция уже существующих парамагнитных центров (например, образовавшихся в процессе синтеза образцов). Таким образом, при фотовозбуждении имеет место изменение зарядового состояния поверхности образцов TiO₂.

Исследователи в [9] сообщают, что в образцах легированного азотомTiO₂методом ЭПР обнаружена высокая концентрация N

радикалов (при комнатной температуре) и NO·радикалов (при температуре 77 К). Исследуемые образцы были получены золь-гель методом. Те же исследователи в [10] показывают, что легирование атомами азота диоксида титана позволяет электрону переходить в зону проводимости полупроводника уже при видимом свете. Модифицирование зонной структуры, по мнению авторов, происходит за счет взаимодействия N·радикалов и кислородных вакансий (Ti³⁺центров).

В работе [3] были исследованы фотокаталитические свойства диоксида титана при освещении видимым и ультрафиолетовым светом. Была изучена природа парамагнитных центров образцов. По результатам ЭПР-спектроскопии был сделан вывод о том, что основными типами парамагнитных центров в образцах являлись N·и NO·радикалы. По мнению авторов, поглощение света из видимой области спектра происходило за счет образования примесных уровней в запрещенной зоне TiO₂. При освещении образцов не наблюдалось появления парамагнитных центров других типов.

Таким образом, метод ЭПР при исследовании диоксида титана, легированного азотом, дает информацию о природе радикалов на поверхности образцов, которую, в свою очередь, можно использовать в дальнейшем при изучении фотокатализа на данных образцах.

1.7 Постановка задачи исследования.

Все образцы, упомянутые в обзоре литературы, были получены методом золь-гель технологии. Изучаемые же нами образцы впервые получены методом пиролиза аэрозолей и ранее не исследовались. Таким образом, задачей исследования являлось изучить природу и свойства парамагнитных центров в N-TiO₂, полученном методом пиролиза аэрозолей, и определить их концентрацию. Для сравнения результатов мы также исследовали образцы N-TiO₂, полученного золь-гель методом.

1 2 3 4 5 6

Похожие:

	Томский государственный университет физический факультет Программа предназначена для студентов VI курса физического факультета		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Факультет русской филологии и журналистики. Факультет истории и юриспруденции. Факультет татарской и сопоставительной филологии....
	Образовательная программа год Образование – высшее, Пермский государственный педагогический институт, физический факультет, 1983 год		Российской Федерации Санкт Петербургский государственный университет Физический факультет Цель изучения дисциплины: Обучение магистрантов аналитическим методам анализа структуры и эволюции нелинейных полей
	Министерство образования Российской Федерации Санкт Петербургский... Задачи курса: Изучить основные математические результаты и методы, лежащие в основе метода конечных элементов и других вариационных...		Российской Федерации Санкт Петербургский государственный университет Физический факультет Цель изучения дисциплины: Обучение студентов методам исследования свойств поверхностных акустических волн (пав) на границах раздела...
	Министерство образования и науки РФ новосибирский государственный... Когда появляется изображение цепи ордена Андрея Первозванного на российском гербе		Министерство образования Российской Федерации Санкт Петербургский... Определение высоковольтной проводимости и конвективного механизма тока. Знакомство с эгд-технологиями и устройствами. Особенности...
	Исследовательская работа «Психологический портрет собственной личности» Наименование тем для самостоятельной работы по предмету «Психология и педагогика». Лечебный факультет, педиатрический факультет,...		Организация ученического самоуправления Факультетское образование: филологический факультет с изучением 2-х иностранных языков, физико-математический факультет с элементами...
	Шаблон рабочей программы дисциплины Общий физический практикум Лекторы Общий Физический Практикум является неотъемлемой частью курса "Общая Физика". Основные разделы: механика; молекулярная физика; электродинамика;...		Томский государственный университет физический факультет Программа предназначена для студентов V курса, специализирующихся в различных областях теоретической физики, квантовой теории поля,...
	Электричество и магнетизм (физический практикум) Принята на заседании кафедры государственные и муниципальные финансы от 2012г		Физический институт им. П. Н. Лебедева ран e-mail: ru Воспоминания о В. И. Векслере и о становлении физики электромагнитных взаимодействий в фиане
	Биография факультета журналистики 2006 год С 1 октября в Южно-Уральском государственном университете путём реорганизации социально-гуманитарного факультета появились: факультет...		Физический справочник В нашей школе физику начинают изучать с 7 класса. На первом уроке, рассказывая об учебниках и пособия

Школьные материалы

Физический факультет

1.6 Исследование TiO2 методом ЭПР.

1.7 Постановка задачи исследования.

Похожие:

1.6 Исследование TiO₂ методом ЭПР.