Co掺杂的钛酸盐和TiO_2纳米棒的磁性及光学性能

编号：NMJS00755

篇名：Co掺杂的钛酸盐和TiO_2纳米棒的磁性及光学性能

作者：王新伟; 蔡文彬; 李菲菲; 王顺花; 王彦平;

关键词：钛酸盐; TiO2; 纳米棒; 带宽; 磁性; 光学性能;

机构： 兰州交通大学机电工程学院;

摘要： 利用水热合成法,以TiO2(锐钛矿)粉末、钴盐为原料,在NaOH溶液中,180℃水热合成了Co掺杂的钛酸盐纳米棒.将Co掺杂的钛酸盐纳米棒在700℃氩气氛下烧结2 h转化为锐钛矿结构Co掺杂TiO2纳米棒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和超导量子干涉磁强计(SQUID)等对Co掺杂的钛酸盐和TiO2纳米棒的微结构、形貌和性能进行了表征.研究结果表明,Co掺杂的钛酸盐和未掺杂的纯钛酸盐H2Ti3O7具有相同的层状结构,在样品中未监测到Co杂质(如钴的氧化物和氢氧化物)的峰.Co掺杂的钛酸盐纳米棒表面光滑,直径大约为90 nm～120 nm,长度约1μm,Co的掺杂对纳米棒形貌没有明显影响.Co掺杂后的钛酸盐纳米棒与未掺杂的钛酸盐纳米棒相比,其紫外-可见吸收光谱的吸收峰明显红移,带宽变窄.未掺杂的纯钛酸盐纳米棒的带宽为3.2 eV,与TiO2相同;Co掺杂的钛酸盐纳米棒的带宽为2.6 eV,明显变窄.同时,Co掺杂的钛酸盐和TiO2纳米棒在300 K均具有铁磁性,且其磁化强度大小基本一致,矫顽力也相同.