研究目的
通过雾化喷雾热解法在常压条件下制备高压力相二氧化钛，开发一种用于分解有机污染物的新型光催化剂，并研究其结构、形貌、光学、电学及光催化性能。
研究成果
采用雾化喷雾热解法成功制备出高度结晶的TiO2-II薄膜，其性能与衬底温度密切相关。该薄膜具有适宜的光学带隙和电学特性，在亚甲基蓝光催化降解中实现了高达90%的效率，证明了TiO2-II相在环境应用中的潜力。未来工作应聚焦于优化合成工艺并探索其他应用领域。
研究不足
高压相的形成机制尚未完全阐明。该研究仅限于特定的基底温度和前驱体条件。潜在问题包括高温下的再蒸发以及基底对薄膜性能的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用雾化喷雾热解（NSP）技术在200-500°C的不同基底温度下沉积TiO2薄膜以诱导高压相。以异丙醇钛(IV)为前驱体，乙酰丙酮和盐酸用于稳定及水解控制。
2：样品选择与数据来源：
使用显微镜载玻片作为基底，沉积前进行清洗制备。前驱体溶液通过混合特定体积的试剂配制而成。
3：实验设备与材料清单：
设备包括雾化喷雾热解装置、X射线衍射仪（PANalytical Xpert Pro MP）、场发射扫描电子显微镜（JEOL JSM-6701 F）、紫外-可见分光光度计（Thermo Scientific Evolution Bio 260）、霍尔效应测量系统及温度依赖电阻测量设备。材料包含异丙醇钛、乙酰丙酮、盐酸、双蒸水和亚甲基蓝染料。
4：0）、霍尔效应测量系统及温度依赖电阻测量设备。材料包含异丙醇钛、乙酰丙酮、盐酸、双蒸水和亚甲基蓝染料。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将前驱体溶液喷射至受控载气压力的加热基底上。通过结构、形貌、光学及电学特性表征薄膜。在可见光照射下降解亚甲基蓝染料评估光催化活性，测量浓度随时间变化。
5：数据分析方法：
通过XRD进行结构分析，SEM进行形貌分析，UV-Vis光谱及Tauc图进行光学分析与带隙测定，霍尔效应与电阻测量进行电学分析，采用准一级动力学计算光催化效率。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
PANalytical Xpert Pro MP
PANalytical
Analyze the X-ray diffraction pattern of the films for structural characterization.
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Scanning electron microscope
JEOL JSM-6701 F
JEOL
Acquire SEM images to analyze the surface morphology of the films.
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UV-Visible spectrophotometer
Thermo Scientific Evolution Bio 260
Thermo Scientific
Record UV-Vis transmittance spectra and measure absorbance for optical studies and photocatalytic degradation assessment.
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Titanium isopropoxide
Sigma-Aldrich
Used as titanium precursor in the precursor solution for film deposition.
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Acetylacetone
Sigma-Aldrich
Stabilize the titanium precursor to avoid hydrolysis.
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Hydrochloric acid
Merck Emplura
Used in the precursor solution for acid-assisted growth.
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Microscope glass slides
Bluestar
Used as substrates for film deposition.
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