Влияние лазерной и термической обработки на оптические свойства наночастиц диоксида титана, полученных методом импульсной лазерной абляции : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.17223/00213411/64/11/120

Ключевые слова: titanium dioxide, pulsed laser ablation, laser treatment, structural defects, photoluminescence, nanoparticles, диоксид титана, импульсная лазерная абляция, лазерная обработка, дефекты структуры, фотолюминесценция, наночастицы

Аннотация: Наноматериалы на основе диоксида титана вызывают значительный интерес как перспективные фотокатализаторы для очистки воды и воздуха, генерации водорода. Для повышения эффективности работы TiO2 необходимо расширение спектрального диапазона его поглощения в видимую область. В данной работе исходно полученные методом импульсной лазерной абляции (Nd:YAG-лазер, 1064 нм, 7 нс) в воде наноколлоиды темного диоксида титана были подвергнуты дополнительному лазерному облучению тем же источником. Дисперсии высушивались, полученные порошки TiO2 отжигались на воздухе. Проведен сравнительный анализ оптических свойств материалов, полученных с использованием дополнительного облучения и без такового, методами спектроскопии диффузного отражения, флуоресценции и комбинационного рассеяния. Оценена оптическая ширина запрещенной зоны полупроводника, определена природа дефектных состояний, отвечающая за интенсивное поглощение в видимой области спектра. Nanomaterials based on titanium dioxide are of considerable interest as promising photocatalysts for water and air purification and hydrogen generation. To increase the efficiency of TiO2, it is necessary to expand the spectral range of absorption to the visible region. In this work, the nanocolloids of dark titanium dioxide which was initially prepared by pulsed laser ablation (Nd:YAG laser, 1064 nm, 7 ns) in water were subjected to additional laser irradiation with the same source. Colloidal solutions were dried and TiO2 powders were annealed. A comparative analysis of the optical properties of materials prepared with and without extra irradiation by the methods of diffuse reflection spectroscopy, fluorescence, and Raman spectroscopy has been carried out. The optical band gap of the materials was estimated, and the nature of defect states responsible for intense absorption in the visible region of the spectrum was determined.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Известия высших учебных заведений. Физика

Выпуск журнала: Т. 64, 11

Номера страниц: 120-127

ISSN журнала: 00213411

Место издания: Томск

Издатель: Национальный исследовательский Томский государственный университет

Персоны

  • Федорович Жанна Павловна (Национальный исследовательский Томский государственный университет)
  • Герасимова Марина Анатольевна (Сибирский федеральный университет)
  • Фахрутдинова Елена Данияровна (Национальный исследовательский Томский государственный университет)
  • Светличный Валерий Анатольевич (Национальный исследовательский Томский государственный университет)

Вхождение в базы данных