Ti2p轨道和O1s轨道的XPS谱图用于表征TiO2主体及掺杂的Fe原子与主体TiO2间的化学相VIP免费

Ti 2p 轨道和O 1s 轨道的XPS 谱图用于表征TiO2 主体及掺杂的Fe 原子与主体TiO2 间的化学相互作用，具体数据见表2-5。其中，由 Ti 2p 轨道（图3-9B）的XPS 谱图可以看到，{001}-0.1%Fe-AHSs 和{001}-AHSs 于结合能 458.9 eV 和464.6 eV 处出现了 Ti 2p3/2 和Ti 2p1/2 轨道的特征峰，证明 Ti4+存在。O 1s 轨道（图2-10C）的XPS 谱图在结合能 529.5 eV 处出现了带有一个肩峰的强峰，归属于O-Ti 晶格 O2-和羟基氧[94]。然而，纯{001}-AHSs 和{001}-0.1%Fe-AHSs 的XPS谱图相比，{001}-0.2%Fe-AHSs 的Ti 2p 和O 1s 轨道分别向低结合能偏移了 0.27 eV 和0.11 eV，这种偏移归因于表面富集 Fe 元素对相邻 Ti，O 原子周围的电荷密度的影响[94]。 表2-5 {001}-0.1%Fe-AHSs, {001}-0.2%Fe-AHSs和{001}-AHSs催化剂的XPS数据 Table 2-5 XPS Data of {001}-0.1%Fe-AHSs, {001}-0.2%Fe-AHSs and {001}-AHSs 催化剂 Ti 2p / eV O 1s / eV 2p1/2 2p3/2 Ti-O {001}-0.1%Fe-AHSs 464.64 458.90 529.50 {001}-0.2%Fe-AHSs 464.37 458.63 529.39 {001}-AHSs 464.64 458.90 529.53 通过计算 TiO2（200）晶面得到的D200 近似为晶体的粒径大小。由表2-2 可以看到，相比于未掺杂Fe 元素的催化剂{001}-AHSs 的粒径尺寸 D200 为 16.5 nm，经过微量 Fe 元素的掺杂后，催化剂{001}-0.1%Fe-AHSs 和{001}-0.2%Fe-AHSs的D200 均明显减小，分别为 10.9 nm 和13.9 nm。D200 减小的现象说明此时样品的锐钛矿结构的晶格遭到了一定破坏，由于Fe3+离子的离子半径（0.64 Å ）与Ti4+离子的离子半径（0.68 Å ）相近，因此 Fe3+离子可以在反应过程中进入 TiO2 晶格部 分 取 代 Ti4+ 离 子的位 置 ，从 而 抑 制 晶 体的生 长 [87] 。 其 中 ，催 化剂{001}-0.1%Fe-AHSs 的粒 径 D200 最 小 ，为 10.9 nm ，这暗 示 了在催 化剂{001}-0.1%Fe-AHSs 生长成核过程中，有更多的Fe3+离子进入到 TiO2 晶格中，使 TiO2 晶体生长的抑制作用增强。 图2-3 {001}-0.1%Fe-AHSs (a’), {001}-0.2%Fe-AHSs (b’)和{001}-AHSs (c’)催化剂及其前体 (a’, b’和c’) 的FT-IR 谱图 Fig. 2-3 FT-IR Patterns of {001}-0.1%Fe-AHSs (a), {001}-0.2%Fe-AHSs (b), {001}-AHSs (c) and Their Precursors (a’, b’和c’) 图2-3 ...