二氧化钛由于它成本低廉，高的化学稳定性而成为催化领域使用最多的光催化剂，然而其禁带宽度较大(3.2eV)，相对应的吸收边为387.5nm，限制了对太阳光的利用，因此开发一种对可见光敏感的材料极为重要。尖晶石结构铁酸锌(禁带宽度为1.9eV)和钛酸盐是对可见光敏感的半导体光催化剂，但是光催化性能相对较差，如果将两者复合，将有可能提高对可见光的利用率和光电转化效率。 探索合成铁酸锌和钛酸锌纳米粉体的最佳条件，参照此条件，采用液相沉积和水热相结合的方法，在不锈钢基底和普通玻璃上成功地合成了单一的铁酸锌薄膜及氧化钛和铁酸锌的复合薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)对薄膜的物相和表面形貌进行表征，用X光电子能谱(XPS)对薄膜表面元素价态进行确定，通过可见-紫外光光度计(UV-vis)测定其光响应范围；用IM6e电化学工作站测定其光生电位和光电流曲线。结果表明单一铁酸锌薄膜随着沉积时间的增长，厚度增加，铁酸锌结晶良好，平均粒径约20nm，薄膜平整无明显裂纹。水热法合成条件：水热温度在175℃～250℃，pH=5～11，水热时间12h，可见-紫外光吸收谱(UV-vis)表明其光响应范围为λ＜473nm，与氧化钛薄膜相比红移了约130nm，可提高可见光的利用率；电化学测试表明其光生电位低于不锈钢的自腐蚀电位，有望用于钢铁防护。同样，氧化钛和铁酸锌的复合薄膜水热合成条件：水热温度在100℃～250℃，pH=9～11，水热时间12h，可见-紫外光吸收谱(UV-vis)表明其复合薄膜光响应范围最大为λ＜544nm，电化学测试表明其光生电位远远低于不锈钢的自腐蚀电位。 为了处理高放射性废物同时利用锶核素自身衰变作激发源，文中利用固相合成法制备了四钛酸钾K2O·4TiO2晶须，以该物质作为载体，采用直接固化法来固定锶核素，研究在不同介质，不同温度下与锶的离子交换情况和浸出性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对载体的物相和形貌进行了表征，利用电感耦合等离子光谱(ICP-AES)测定交换液中元素含量，以此来计算离子交换率和浸出率。结果表明，已成功合成了高长径比的四钛酸钾晶须，随着交换温度的提高交换量增大，已进行的试验中交换量最高为93％，交换后焙烧固定是必要的，固定温度500℃为宜，交换后的样品在pH=1～11范围内都很稳定。

    关键词：
    铁酸锌 钛酸钾晶须 液相沉积 水热合成法 氧化钛 复合薄膜
    作者：
    郭志红
    学位授予单位：
    河北联合大学;河北理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    冶金物理化学
    导师姓名：
    蒋武锋 凌云汉
    学位年度：
    2006
    语种：
    中文
    分类号：
    TN304.055
    在线出版日期：
    2006年10月17日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）