西安科技大学材料科学与工程学院, 西安 710054
本文合成了钛酸铋/银/氯化银(Bi4Ti3O12/Ag/AgCl, BTO/Ag/AgCl)复合纳米纤维, 并研究了其可见光催化性能。通过静电纺丝技术和高温煅烧制备了BTO纳米纤维, 采用沉淀-光照还原法在BTO纳米纤维表面负载了Ag/AgCl纳米颗粒获得BTO/Ag/AgCl复合纤维。结果表明, BTO和Ag/AgCl均具有良好的结晶性能, BTO/Ag/AgCl比单纯的BTO纳米纤维具有更强的可见光吸收。光催化测试表明, 由于Ag/AgCl对可见光吸收的增加, 以及与BTO间形成的半导体异质结, BTO/Ag/AgCl复合纳米纤维对染料RhB的光催化降解效率均高于纯的BTO纳米纤维, 经100 min光照后可由29%提高到80%。
钛酸铋 银/氯化银 纳米纤维 可见光催化 Bi4Ti3O12 Ag/AgCl nanofiber visible light photocatalysis
1 安徽大学现代实验技术中心和物理与材料科学学院, 合肥 230039
2 南京大学国体微结构物理实验室和现代分析中心, 南京 210093
本文对粒径为25~75 nm的钛酸铋纳米晶在-190 ℃温度的低温拉曼光谱进行了研究, 结果表明, 在钛酸铋纳米晶中, 除了存在已知的尺寸驱动的铁电正交-顺电四方的结构相变外, 还存在尺寸驱动的细微的单斜-正交的结构相变。
钛酸铋纳米晶 低温拉曼光谱 相变 Bi4Ti3O12 nanocrystals low-temperature Raman phase transition
对激光烧结制备钛酸铋Bi4Ti3O12陶瓷进行了研究。采用CO2激光直接辐照Bi4Ti3O12陶瓷素坯表面, 激光功率密度为20～30 W/cm2, 烧结温度为1000 ℃左右。与传统固相反应烧结技术制备的Bi4Ti3O12陶瓷相比, 激光烧结制备的Bi4Ti3O12陶瓷致密度较高, 相对密度能达到95%, 压电性能提高了约60%, 铁电性能的增强表现在矫顽场的明显减小和易于极化。通过X射线衍射、扫描电镜分析了激光烧结Bi4Ti3O12陶瓷的物相、显微结构和电性能改变的机理。实验现象和结果表明, 激光烧结可以作为功能陶瓷烧结的方法之一。
激光技术 铁电陶瓷 激光烧结 钛酸铋
1 华中科技大学激光技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 江汉大学物理与信息工程学院, 湖北 武汉 430056
在钛酸铋(Bi4Ti3O12)薄膜的制备过程中容易获得晶粒c轴垂直于基片表面的薄膜,而压电和铁电存储器主要利用a轴的自发极化分量,因而制备a轴择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有特别的意义。采用飞秒脉冲激光作用在钛酸铋陶瓷靶上,采用Si(111)作为衬底,制备了a轴择优取向的钛酸铋薄膜。采用X射线衍射(XRD)的薄膜附件和场发射扫描电镜(FSEM)研究了薄膜的结构和形貌;采用傅里叶红外光谱仪测量了室温(20 ℃)下在石英基片上沉积的样品的光学特性;室温下沉积的钛酸铋薄膜呈c轴择优取向,晶粒的平均大小为20 nm,其光学禁带宽度约为1.0 eV。在500 ℃沉积的钛酸铋薄膜呈a轴择优取向,晶粒大小在30～300 nm之间,薄膜的剩余极化强度Pr为15 μC/cm2,矫顽力Er为48 kV/cm。
薄膜 铁电薄膜 钛酸铋 脉冲激光沉积法 飞秒
