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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 » 稀土掺杂TiO2，1、有没有掺入晶格；2、稀土以什么形式存在于在TiO2中？
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w273923564

至尊木虫 (著名写手)

[求助] 稀土掺杂TiO2，1、有没有掺入晶格；2、稀土以什么形式存在于在TiO2中？

问题的提出(新手上路)
1、很多文献在制备TiO2时，是通过钛酸丁酯或太酸异丙醇等制备，这是靠钛盐的水解等制备的。要水解的话一般含有-OH等
2、稀土掺杂时，如Er2O3，一般要将其变成Er(NO3)3，然后再掺杂，一是Er2O3与Er(NO3)3掺杂有什么区别(都以离子形式吧)，它们在TiO2中的效果有多大区别，怎么解释？二是将Er2O3变成为Er(NO3)3后，遇到-OH再焙烧不是又变为Er2O3吗？
3、钛酸盐在PH值为酸性条件下制备TiO2的溶胶等，再将稀土元素加入，此时稀土元素还能掺进去吗？已经是TiO2的溶胶了，最多在TiO2中夹带点稀土元素或表面吸附点，稀土是否会流失？感觉大部分文献中的都很悬乎！
本人对稀土掺杂的制备方法和稀土在TiO2的存在形式比较迷糊，还望高人指点！谢谢！
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Toliveistofunction,thatisallthereisinliving
1楼 2012-05-28 21:19:58
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starvyes

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
w273923564: 金币+1, ★★★很有帮助 2012-05-29 11:09:10
一般是用浸渍法实现掺杂的，Er2O3与Er(NO3)3的区别在于用硝酸盐在后期焙烧（温度在500以下）的时候可以分解，只留下氧化物，而氯化盐就不行。
至于酸性的问题一般是为了抑制Ti前驱体的快速水解（一般是用醋酸，还可以用极性溶液），还有可能会涉及到暴露TiO2的晶面，像用HF处理后的TiO2就容易暴露活性高的101晶面。
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Quartierdesfleurs,àFacerésiduellerire,rirelesgensducommun.
2楼2012-05-29 10:54:49
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w273923564

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by starvyes at 2012-05-29 10:54:49
一般是用浸渍法实现掺杂的，Er2O3与Er(NO3)3的区别在于用硝酸盐在后期焙烧（温度在500以下）的时候可以分解，只留下氧化物，而氯化盐就不行。
至于酸性的问题一般是为了抑制Ti前驱体的快速水解（一般是用醋酸，还可 ...

如果是：“Er(NO3)3的区别在于用硝酸盐在后期焙烧（温度在500以下）的时候可以分解，只留下氧化物”，那一开始用Er2O3就好了，何必将Er2O3硝酸溶解后变为Er(NO3)3再掺杂呢？
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Toliveistofunction,thatisallthereisinliving
3楼2012-05-29 11:13:36
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4U量子点

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
w273923564: 金币+1 2012-05-29 17:41:56
引用回帖:
2楼: Originally posted by starvyes at 2012-05-29 10:54:49
一般是用浸渍法实现掺杂的，Er2O3与Er(NO3)3的区别在于用硝酸盐在后期焙烧（温度在500以下）的时候可以分解，只留下氧化物，而氯化盐就不行。
至于酸性的问题一般是为了抑制Ti前驱体的快速水解（一般是用醋酸，还可 ...

用HF处理后暴露的应该是（001）面吧。。
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4楼2012-05-29 16:44:23
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starvyes

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 4U量子点 at 2012-05-29 16:44:23
用HF处理后暴露的应该是（001）面吧。。...

呃，手贱打错了，是001面，JACS上有不少关于晶面控制的文献。
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Quartierdesfleurs,àFacerésiduellerire,rirelesgensducommun.
5楼2012-05-29 17:23:51
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starvyes

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
w273923564: 金币+3, ★★★很有帮助, 这个答案我比较满意！ 2012-05-29 17:41:33
引用回帖:
3楼: Originally posted by w273923564 at 2012-05-29 11:13:36
如果是：“Er(NO3)3的区别在于用硝酸盐在后期焙烧（温度在500以下）的时候可以分解，只留下氧化物”，那一开始用Er2O3就好了，何必将Er2O3硝酸溶解后变为Er(NO3)3再掺杂呢？...

Er2O3比起Er离子来说要稳定得多，粒径也大很多，分散性也肯定不如Er(NO3)3，很难直接掺杂到TiO2上。用Er(NO3)3在焙烧的过程中形成氧化物，稳定性要远远高于直接用Er2O3掺杂。
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Quartierdesfleurs,àFacerésiduellerire,rirelesgensducommun.
6楼2012-05-29 17:31:10
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872669950

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
w273923564: 金币+4, ★★★很有帮助, good 2012-05-30 13:45:50
dy322112: 金币+3, 3Q 2012-06-16 08:47:59
1，一般后期有个煅烧~可以除去-OH
2，要是直接氧化物的话，那样掺杂原子无法引入晶格中，只会在二氧化钛表面形成异质结。当然，要是用球磨固相反应，就另当别论啦
3，乳胶的话，只是分散的颗粒可能细点，我个人认为，是否能掺杂到晶格中，主要在煅烧中，是否可以形成均匀的氧八面体机构，或者四面体，要是掺杂元素半径过大，或者受J-T效应等等很多影响使得八面体畸变过大，可能就不好掺杂到晶格位点，可能进入间隙啦
以上就是我个人的感觉
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7楼2012-05-30 10:40:22
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dailun20

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
w273923564: 金币+1 2012-05-31 08:55:37
dy322112: 金币+2, 3Q 2012-06-16 08:48:06
Er2O3如果是共价化合物的话，那它很难掺杂到TiO2里面去，掺杂首先要让材料能在溶液里面解离，才能完全地进入所需的材料当中，最后稳定地分散在TiO2里面或者进入晶格，所以用硝酸盐好。
如果你怕焙烧有影响，那可以把温度调低点。。
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8楼2012-05-30 22:38:39
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mlanqiang

木虫之王 (文学泰斗)

蓝博士

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
w273923564: 金币+1 2012-05-31 08:55:54
可以采用后期煅烧的方法进行处理。
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蓝精灵
9楼2012-05-30 23:06:22
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w273923564

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by mlanqiang at 2012-05-30 23:06:22
可以采用后期煅烧的方法进行处理。

煅烧掺杂的机制是什么？是靠扩散吗？
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Toliveistofunction,thatisallthereisinliving
10楼2012-05-31 22:07:20
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