Raman光谱(拉曼光谱)第四章4-3-左健-理化中心.ppt

S. Shukla, et al. Nano Letters 2002, 2, 989. TEM evidence for the phase transformation of ZrO2Tetragonal MonoclinicCan Li, et al. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8107. 150300450600750900 ex=244 nm800oC700oC600oC500oC640613476374340308 IntensityRaman shifts / cm-1150300450600750900 ex 325 nm327800oC700oC600oC500oC636613472378261178146 IntensityRaman shifts / cm-12 mol %Y2O3-ZrO2体相主要为四体相主要为四方相方相掺杂掺杂2 mol%Y2O3 并不能使四方相在样品的表面稳定并不能使四方相在样品的表面稳定整个焙烧过程整个焙烧过程中仅观察到单中仅观察到单斜相谱峰斜相谱峰Y Y掺杂氧化锆相变的研究掺杂氧化锆相变的研究200400600800 ex=244 nmIntensity258800oC700oC600oC500oC632475373335 Raman shifts / cm-1200400600800 ex=325 nmIntensity634611472377328261175148800oC700oC600oC500oC Raman shifts / cm-1紫外，近紫外拉曼光谱图和紫外，近紫外拉曼光谱图和 XRDXRD图谱图谱5 mol %Y2O3-ZrO2体相主要是体相主要是四方相四方相202530354045t: Tetragonalm: monoclinicmmt800oC700oC600oC500oC 表面主要是表面主要是单斜相单斜相150300450600750900 ex=244 nm800oC700oC600oC500oC400oC270319469640 IntensityRaman shifts / cm-1150300450600750900 ex=325 nm640462316266148800oC700oC600oC500oC400oC IntensityRaman shifts / cm-1紫外和近紫外拉曼光谱图紫外和近紫外拉曼光谱图8 mol %Y2O3-ZrO2202530354045t: tetragonalt800oC700oC600oC500oC 表面处于扭曲结构的单表面处于扭曲结构的单斜晶相斜晶相体相处于四方晶体相处于四方晶相相MonoclinicTetragonal400500600700800Calcination Temperature/oCSurface phaseBulk phase2 wt% Y2O3400500600700800Calcination Temperature/oC8 wt% Y2O3Distorted surface phaseY Y掺杂氧化锆相变的过程掺杂氧化锆相变的过程AmorphousTetragonalMonoclinicZrO2 400 500 600 700 800Calcination Temperature / oC 8 mol% Y2O3-ZrO28 mol% La2O3-ZrO2t mZrOZrO2 2 及及Y Y2 2OO3 3(La(La2 2OO3 3 )- )- ZrOZrO2 2 相变相变TiOTiO2 2 的晶相结构的晶相结构ZrO2的晶相配位结构的晶相配位结构RutileAnataseBrookite rutile anatase brookite TiO2 TiO2 TiO2 -Form.Wt. 79.890 79.890 79.890 Crystal System Tet Tet Orth Space Group P42/mnm I41/amd PbcaUnit Cella() 4.5845 3.7842 9.184b() 5.447c() 2.9533 9.5146 5.145Vol 62.07 136.25 257.38MolarVol 18.693 20.156 19.377Density 4.2743 3.895 4.123 锐钛矿和金红石相的锐钛矿和金红石相的UV-vis 和拉曼光谱图和拉曼光谱图2003004005006000.00.20.40.60.81.0Absorbancewavelength/nm anatase rutile532 nm244 nm325 nmTiOTiO2 2不同温度焙烧的不同温度焙烧的XRDXRD图谱和可见拉曼光谱图谱和可见拉曼光谱200300400500600700800020406080100 XRD visible Raman Rutile content (%) Temperature( oC )可见拉曼的结果与可见拉曼的结果与XRDXRD的结果一致的结果一致混合晶相混合晶相金红石晶相金红石晶相TiOTiO2 2不同温度焙烧的紫外和可见拉曼光谱不同温度焙烧的紫外和可见拉曼光谱Phase transformation of TiO2 calcined in air at different temperaturesRutileAnatase300500400700800Calcination Temperature/oCSurface phaseBulk phase600 500oC ( (锐钛矿锐钛矿) ) 600oC ( (锐钛矿和金红石锐钛矿和金红石 的混合晶相的混合晶相) ) 800oC( (金红石金红石) )不同温度焙烧的不同温度焙烧的 TiOTiO2 2 样品的样品的TEMTEM 小粒子团聚成大粒子小粒子团聚成大粒子TiOTiO2 2相变模型相变模型400 500 600 700 800Calcination Temperature / oC AnataseRutileAnataseRutileUV Raman spectraUV laservisible Raman spectravisible laser