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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 【求助】金属离子掺杂TiO2和金属氧化物复合光催化剂的区别
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zhan223

铁虫 (小有名气)

[交流] 【求助】金属离子掺杂TiO2和金属氧化物复合光催化剂的区别

原来设想是做金属离子掺杂的，现在表征XRD发现了很弱的掺杂金属的特征峰，XPS 也有很弱的特征峰，颗粒粒径小于35nm，
      请问各位虫友，
         1.我的体系是属于复合体系还是掺杂体系呢？ 表述为MO/TiO2 还是M/TiO2呢？

         2. 掺杂是不是金属离子一定要进入TiO2晶格相或者间隙，或者形成固溶体呢？
         3.复合体系的科学定义又如何？
        谢谢！
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1楼 2011-04-17 09:54:55
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chenjian3412

新虫 (小有名气)
★
zhan223(金币+2):谢谢参与
zhan223(金币+2): 谢谢，请进一步指教 2011-04-17 12:16:23
掺杂 （dope ），定义：为了防止或控制烧结体在烧结或使用时的再结晶或晶粒长大而加入金属粉末中的少量物质。
所谓固溶体(solid solution)是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相。当一种组元Ａ加到另一种组元Ｂ中形成的固体其结构仍保留为组元Ｂ的结构时，这种固体称为固溶体.Ｂ组元称为溶剂，Ａ组元称为溶质.组元Ａ、Ｂ可以是元素，可以是化合物.固溶体分成置换式固溶体和间隙式固溶体两大类.置换式固溶体溶质原子处于溶剂原子的位置上，即置换了溶剂原子，如α黄铜中，锌置换了铜原子；间隙式固溶体是溶质原子处于溶剂原子的间隙处，如α铁中，碳原子处在铁原子排列的间隙处.
在催化中，有好多用所谓掺杂的方法，将部分的原子，离子，或是小的颗粒掺进了载体中，形成了具有新的性质的载体。准确来说，我认为这种方法有时可以成为同构替代，或是固溶体，称其为掺杂就不太合适。
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3楼2011-04-17 10:24:24
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photo223

无虫 (小有名气)
掺杂包括  掺入晶格和分散在晶界及表面  形成了异质结
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11楼2012-01-06 08:38:33
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gwsdream

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
zhan223(金币+1): 谢谢参与
zhan223: 金币+2 2012-04-20 09:29:57
光催化材料最求的目的:提高价带、降低导带 1 掺杂的话是达到其中的一个目的 2 复合材料的话 如果是两相的话 就存在两种材料的价带和导带 禁带宽度由两种材料的价带和导带最小值决定 可以说是协同效应
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15楼2012-04-19 11:06:15
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普通回帖

tangbohejin

木虫之王 (文学泰斗)
★
zhan223(金币+2):谢谢参与
zhan223(金币+2): 谢谢 2011-04-17 12:15:33
很弱的掺杂金属XRD峰符合掺杂特征。。。
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2楼2011-04-17 10:10:43
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yanjunqing

荣誉版主 (职业作家)
★
zhan223(金币+2):谢谢参与
zhan223(金币+2): 2011-04-17 14:41:04
这个应该是掺杂，我感觉应该是第二种表示
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4楼2011-04-17 12:05:39
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Bruce_zp

木虫 (正式写手)
★
zhan223(金币+2):谢谢参与
zhan223(金币+2): 2011-04-18 22:16:42
个人感觉，所加入的量在一定程度上是可以说明问题的，掺杂相对的量是很少的，而符合在某种程度上二者的量应该相当，或者在一个数量级上。个人观点，仅供参考。
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5楼2011-04-18 10:20:35
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kanavaro11

荣誉版主 (文坛精英)
★
zhan223(金币+2):谢谢参与
zhan223(金币+2): 2011-04-18 22:16:34
应该是掺杂 第二种
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6楼2011-04-18 11:07:10
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zhan223

铁虫 (小有名气)
请大家指教哈！
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7楼2011-04-22 17:29:38
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farfaraway08

铜虫 (著名写手)
★
zhan223(金币+1):谢谢参与
1，第二种，掺杂的。
2，掺杂的方式应该大体上就包括这两种吧，知识有限。
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8楼2011-12-21 12:18:15
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flylrh

铁杆木虫 (著名写手)
★
zhan223(金币+1):谢谢参与
zhan223(金币+1): 有别的价态的，那么是MO/TiO2，是掺杂型 2011-12-21 13:05:28
你说XPS 有很弱的特征峰，那么XPS的结果到底是说明你的金属M是几价？零价？还是有别的价态？如果是零价的，那么就是M/TiO2，是金属M负载TiO2，如果是有别的价态的，那么是MO/TiO2，是掺杂型的，两者兼有的话，就不好表述了，可能是实验的问题。
还有XRD发现了很弱的掺杂金属的特征峰，颗粒粒径小于35nm，这个粒径是在JADE上拉的吧？既然是微弱的特征峰，这样测粒径大小是很不准的，需要看高倍电镜。
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9楼2011-12-21 12:55:32
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stanleywong

木虫 (正式写手)
★
zhan223(金币+1):谢谢参与
zhan223(金币+5): 谢谢达人！ 2011-12-21 14:10:48
zhan223(金币+1): 2011-12-22 10:18:18
建议你用X-射线荧光光谱做一下合成物质的价态分析。跟楼上说的一样：根据价态的不同来判断是否合成了异质结构还是单纯的掺杂
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10楼2011-12-21 13:29:58
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zhhl1990520

金虫 (著名写手)
★
zhan223(金币+1):谢谢参与
zhan223(金币+5): 2012-01-09 09:13:21
个人觉得是掺杂！
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12楼2012-01-06 09:33:36
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sensing5668

木虫 (小有名气)
★
zhan223(金币+1):谢谢参与
要是掺杂的话，金属离子应该进入晶格替代Ti离子的位置，XRD上应该看不到该离子特征峰，一般伴随着XRD衍射峰位移动
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13楼2012-01-11 08:22:01
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_在路上_

新虫 (正式写手)
★ ★ ★
zhan223(金币+1): 谢谢参与
zhan223: 金币+2 2012-03-30 08:00:29
引用回帖:
1241017楼: Originally posted by sensing5668 at 2012-01-11 08:22:01:
要是掺杂的话，金属离子应该进入晶格替代Ti离子的位置，XRD上应该看不到该离子特征峰，一般伴随着XRD衍射峰位移动

我老板就不大喜欢dope，而是substitute

替代会引起晶格常数变化，从而引起XRD峰位偏移。

通常情况，替代原子半径小于主相，晶格常数减小，峰位往大角度偏移（布拉格方程2dsinθ=nλ），反之，大替代原子，晶格常数增大，峰位往小角度偏移。

还有别的影响因素，有文献报道相反情况，我也遇到过。
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14楼2012-03-29 12:27:48
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dailun20

木虫 (正式写手)
★
zhan223(金币+1): 谢谢参与
掺杂对用量是很考究的，我最近也试了下掺杂的，想拿去XRD标准的，可惜仪器有问题，测不了~
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16楼2012-08-25 20:37:32
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houhonghao

金虫 (正式写手)
★
zhan223(金币+1): 谢谢参与
1.我的体系是属于复合体系还是掺杂体系呢？ 表述为MO/TiO2 还是M/TiO2呢？
究竟是什么样的体系取决你的烧结温度的高低，如果烧结温度足以破坏MO的bond 能量，就能够让M很好的进入TiO2的内部，从而达到了掺杂的目的。复合体系不是两种不同band 构造的氧化烧了一下就能形成surface phase junction的（junction的形成必须在surface，内部光也照射不进去啊。）junction的促进光催化原理跟dope还有些不一样，junction是从物理化学的角度促进了电子跟空穴的分离（Photocatalytic Overall Water Splitting Promoted by ana–b phase Junction on Ga2O3）。dope有的是从形态角度，比如工藤的nano step结构，有的是减少了trap side，让电子跟空穴能够很好到达表面参加反应。还有的是让催化剂从N型变成P型，比如inoue的GaN里dope了Mg之后，让GaN P型化了。
2. 掺杂是不是金属离子一定要进入TiO2晶格相或者间隙，或者形成固溶体呢？
楼上已经有人解答了。
3.复合体系的科学定义又如何？
Photocatalytic Overall Water Splitting Promoted by ana–b phase Junction on Ga2O3 请参照这篇论文。
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17楼2013-10-29 18:34:18
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泪渺EE

金虫 (正式写手)
★
zhan223(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
15楼: Originally posted by gwsdream at 2012-04-19 11:06:15
光催化材料最求的目的:提高价带、降低导带 1 掺杂的话是达到其中的一个目的 2 复合材料的话 如果是两相的话 就存在两种材料的价带和导带 禁带宽度由两种材料的价带和导带最小值决定 可以说是协同效应

初入催化的研一师妹，膜拜一下。你看上去好懂哦！！！

[ 发自小木虫客户端 ]
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18楼2013-10-30 22:31:56
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houhonghao

金虫 (正式写手)
引用回帖:
18楼: Originally posted by 泪渺EE at 2013-10-30 21:31:56
初入催化的研一师妹，膜拜一下。你看上去好懂哦！！！
...

盲目崇拜~~~~~~~~
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19楼2013-10-31 09:20:21
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泪渺EE

金虫 (正式写手)
引用回帖:
19楼: Originally posted by houhonghao at 2013-10-31 09:20:21
盲目崇拜~~~~~~~~...

因为不懂啊，纠结中，这周还要汇报，我各种不懂
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20楼2013-10-31 09:21:23
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