TiNTiO2纳米复合材料制备及光吸收性能

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1、专业学位硕士学位论文TiN／Ti02纳米复合材料制备及光吸收性能Synthesisandphoto··absorptionpropertyofTiN／Ti02nanocomposites学号：31105008完成日期：呈Q!!!Q墨!Q墨大连理工大学DaIianUniversityofTechnology大连理工大学专业学位硕士学位论文IIIIIIIIIIIIIIIIlY2415282大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人

2、或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：础2五丝硒泰复复垂透銎盛涵匿趣盘丛丛逢耷幺作者签名：王!墅刁兰日期：塑B年』￡月三L曰大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要Ti02由于光催化活性高、无毒、廉价而被广泛研究。然而Ti02的带隙为3．2ev，使其仅能利用不到太阳光总能量5％的紫外光。而且Ti02为间接带隙半导体，电子和空穴复合效率高，导致其光催化效率进一步降低。N掺杂或与其他材料复合是提高其光催化

3、效率的重要方法。以TiN为前驱体氧化制备氮掺杂Ti02以或TiN／Ti02复合材料的研究也受到关注。但以TiN纳米粒子为初始原料，系统研究其氧化行为及光吸收性能的相关报道较少，这正是本文研究内容所在。本文采用控制氧化法、直流电弧法原位制备TiN厂ri02纳米复合材料。控制氧化法以直电弧等离子体法制备的TiN纳米粒子为前驱体，然后在空气中进行氧化处理。该法可制备出TiN／Ti02复合材料，且可通过控制氧化时间来有效改变其光吸收性能。直流电弧法原位制备时，先将微米Ti02粉和Ti粉均匀混合，然后在氢气和氮气气氛中，采用直流电弧蒸发制备TiN／Ti02纳米复合材料

4、。该法通过改变Ti02原料用量达到调节纳米复合材料光吸收峰位的目的，特别波长大于500nm以后的光吸收峰位。关键词：TiN；Ti02；光吸收；复合材料；氧化TiN／Ti02纳米复合材料制备及光吸收性能AbstractTi02hasbeenanwidelyinvestigatedduetoitshighphotocatalyticalactivity，non—toxicandlowcost．However，thebandgapofbulkTi02liesintheUVregime(3．0eVfortherufflephaseand3．2eVfortheanat

5、asephase)whichisonlyasmallfractionofthesRn’senergy(<5％)．Besides，Ti02isanindirectsemiconductorwhichCanenhancethecombinationofphotoexcitedelectronsandholesandfurtherreducesitsphotocatalyticalefficience．Nitrogendopingandcompositingwithothermaterialsareimportantwaystoimproveitsphotocat

6、alyticalefficience．Nowdays，manyeffortshavebeendevotedtooxidizingTiNtoformingnitregon—dopingTi02orTiN／Ti02composites．Urptodate，fewinverstigationsontheoxidizingbehaviorofTiNnanoparticlesandcorrepondingphoto-absorptionpropertyhavebeenreported．Herewetrytostudytheoxidizingbehaviorandpho

7、to-absorptionproperty．WesynthesizeTiN／Ti02nanocompositesthroughcontrolledoxidationandDCarcdischargeplasmain—stiumethod．ControlledoxidationisdirectlyoxidingTiNnanoparticlessynthesizedbyDCarcdischargeplasma．TheTiN／Ti02nanocopomsiteshavebeenobtainedinthoughthismethodanditiseasytotunea

8、bsorptionpeakofthecomposit