离子注入调节TiO2/III族氮化物复合纳米材料光催化性能研究

TiO2基光催化净化材料因其净化效率高、能广谱净化有机污染物和杀灭各种有害细菌等在环境净化领域有着十分广阔的应用前景。但TiO2半导体的能带结构决定其只能吸收利用紫外光，难以采用可见光驱动光催化，极大地限制其在环境净化实际中的应用。本项目提出在TiO2/III族氮化物复合纳米材料可控合成的研究基础上充分利用离子注入掺杂技术小范围调节TiO2的禁带宽度使之与紫外激发光源相匹配，使紫外发光二极管和纳米TiO2材料有机的结合起来，充分利用紫外光源，使TiO2的光量子产率最大化。利用串列加速器-离子注入机联机靶室，进行离子注入样品的在线卢瑟福背散射/沟道能谱测试，原位跟踪注入元素的深度分布和晶格定位，深入研究实现掺杂调制TiO2能带的物理机制。项目的研究将为探索TiO2类光催化材料的实际应用提供新方法和理论基础。

TiO2基光催化净化材料因其净化效率高、能广谱净化有机污染物和杀灭各种有害细菌等在环境净化领域有着十分广阔的应用前景。但TiO2半导体的能带结构决定其只能吸收利用紫外光，难以采用可见光驱动光催化，极大地限制其在环境净化实际中的应用。本项目深入研究实现掺杂调制TiO2能带的物理机制。项目的研究将为探索TiO2类光催化材料的实际应用提供新方法和理论基础。. (1) 采用激光分子束外延方法和固相烧结的陶瓷靶材制备TiO2薄膜；.（2）Ag离子注入TiO2薄膜；.（3）V/N双元素注入TiO2薄膜；.（4）利用离子注入法成功制备了金属纳米颗粒与ZnO、TiO2薄膜的耦合体系；.（5）利用模板法在锐钛矿相的TiO2薄膜上制备出三角形Ag纳米颗粒阵列；.（6）发现了金属颗粒间能产生强烈的等离激元共振；.（7）利用原位表面增强拉曼光谱技术在银纳米阵列上研究了表面等离子激元的一种新奇的应用。