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N掺杂材料中N原子的位置如何判断？
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N掺杂是提高光催化材料可见光条件下光催化活性的重要方法。但问题是N原子到底是存在于材料的表面，还是存在于晶格内部？这个如何判断呢？ 对TiO2进行N掺杂的研究也比较多了，但是我所查到的文章中TiO2的主带边都没有发生改变，只是在可见光区有一个吸收拖尾。而根据能带理论，如果N原子进入晶格，在O2p轨道之上插入了N2p局域能级，带隙应当是缩小的，也就是说主带边应当是红移的。这个吸收上的拖尾能不能说明是N原子没有进入体相，而只是在表面存在，造成了O缺陷而形成的吸收？ 我们这一个日本学者说，这个是跟N原子的掺杂浓度有关，尽管实际上形成了一个副带边，但是由于N原子浓度太少，仍然以主带边吸收为主，所以形成了这样一个拖尾。如果是O缺陷的话，应当在500-800nm范围有吸收才对。 对他的说法，就比较难以反驳了。除非从实验上作出高浓度N掺杂的材料来进行对比，可大家都知道，N掺杂的浓度是很难提高的。那么有没有什么简单直观的测试手段来分析呢？ 我的候选方案之一是测试XPS和Raman。XPS肯定能测出N的存在，但那是表面上的N原子，而Raman可以测体相中键的震动，如果能测到N-O键的存在，那么可以说明N进入了体相，反之则没有。但是我没有查到N－O键震动位置的报道，以及相关Raman光谱研究。而我作的Raman光谱对比发现，尽管震动峰位置、数量没有明显变化，但是N掺杂后的震动峰明显宽化了，这个如何解释呢？ 希望能和大家讨论讨论 |
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