Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 13
1.1. Способы синтеза наночастиц диоксида титана 14
1.1.1. Золь-гель метод 15
1.1.2. Гидротермальный способ синтеза 18
1.1.3. Метод сверхкритических флюидов 19
1.1.4. Метод пиролиза гидролизированных аэрозолей 21
1.2. Легирование диоксида титана как способ повышения его фоточувствительности в видимом диапазоне спектра 24
1.2.1. Легирование диоксида титана атомами металлов 26
1.2.2. Легирование диоксида титана атомами неметаллов
1.3. Структурные свойства диоксида титана 35
1.4. Оптические свойства нанокристаллов диоксида титана 39
1.5. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса диоксида титана
1.5.1. Ионы титана 44
1.5.2. Кислородные радикалы 46
1.5.3. Радикалы nxoy 47
1.5.4. Ионы примесных металлов 1.6. Практическое применение диоксида титана 50
1.7. Выводы из литературного обзора 54
Глава 2. Методика эксперимента 56
2.1. Синтез образцов 56
2.1.1. Синтез нелегированного нанокристаллического диоксида титана 56
2.1.2. Легирование образцов нанокристаллического диоксида титана атомами металлов 57
2.1.3. Легирование образцов нанокристаллического диоксида титана атомами неметаллов
2.2. Регистрация спектров электронного парамагнитного резонанса 59
2.3. Анализ и теоретическая обработка спектров 61
2.4. Метод микроволновой фотопроводимости 65
2.5. Метод бэт и просвечивающей электронной микроскопии 66
2.6. Регистрация и анализ спектров диффузного рассеяния з
Глава 3. Структурные, оптические и электронные свойства нанокристаллов диоксида титана 71
3.1. Удельная площадь поверхности и размеры наночастиц образцов, синтезированных различными способами. 71
3.2. Изучение спектров оптического поглощения и определение оптической ширины запрещенной зоны нанокристаллического диоксида титана 73
3.3. Исследование образцов с различным размером нанокристаллов методом микроволновой фотопроводимости 79
3.4. Основные результаты и выводы главы 3 83
ГЛАВА 4. Изучение природы и параметров спиновых центров в нанокристаллическом диоксиде титана 85
4.1. Эпр-спектроскопия нанокристаллического диоксида титана 85
4.2. Исследование спиновых центров в наночастицах диоксида титана, синтезированного золь-гель методом с полиэтиленгликолем 93
4.3. Изучение спиновых центров в наночастицах диоксида титана, синтезированного методом сверхкритических флюидов 100
4.4. Природа и параметры спиновых центров в нанокристаллическом диоксиде титана, легированном атомами хрома 105
4.5. Изучение парамагнитных свойств нанокристаллического диоксида титана, легированного азотом 109
4.6. Исследование методом эпр нанокристаллического диоксида титана, легированного фтором 118
Заключение 125
Литература 129
