钛硅纳米复合氧化物粉体表面化学结构特征

摘要：

采用3种溶胶凝胶工艺制得钛包硅、硅包钛及钛硅均匀混合3种结构的钛硅纳米复合氧化物粉体,每个结构的SiO2摩尔分数分别为10%～30%.利用X射线光电子能谱(XPS)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品表面的化学结构进行表征.对所有经773和1173 K热处理的样品表面研究表明:有相当数量的Si原子在表面富集,其含量随热处理温度升高而增加;表面Ti3+,Ti2+,Si3+,Si2+低价氧化物与Ti4+和Si4+氧化物共存,随热处理温度升高和SiO2含量增大,表面低价钛氧化物和低价硅氧化物含量增大;钛硅复合氧化物表面的浅表层为富氧层,多余的氧可能来自化学吸附水.复合结构不同导致表面各种价态的钛氧化物和硅氧化物含量不同.这些结果表明溶胶凝胶法制得的钛硅纳米复合氧化物粉体表面为双层结构,即第一层为富氧层,第二层为SiQx/TiOy(x,y<2)层.钛和硅的低价氧化物可能是由Ti4+和Si4+的热扩散引起的,而这种热扩散可能与Ti4+和Si4+之间的强相互作用有关.

关键词：表面结构、SiO2-TiO2、溶胶凝胶、低价氧化物、纳米复合物

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分类号：O6(化学)

资助基金：国家自然科学基金20776091;90306014

在线出版日期：2009-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1036-1044