研究目的
利用XES和XAS技术测定氮原子掺杂二氧化钛所引起的电子结构变化。
研究成果
二氧化钛中的氮掺杂通过将氮的p态引入价带并减少未占据的d局域轨道电子数量，导致带隙变窄。这增强了可见光吸收和光催化潜力，证实了取代式氮掺杂对电子结构改性的有效性。
研究不足
本研究仅限于还原氧化石墨烯上的氮掺杂二氧化钛纳米颗粒；未探究其他掺杂剂或基底的影响。实验分辨率和芯能级空穴寿命展宽可能影响光谱细节。理论计算假设为取代式掺杂，可能无法完全反映实际环境中的所有复杂因素。
1：实验设计与方法选择：
结合价带至芯能级X射线发射谱（valence-to-core XES）和近边X射线吸收谱（pre-edge XAS）技术探测具有体相敏感性的电子态，采用FEFF9.0程序进行理论计算以模拟态密度（DOS）。
2：0程序进行理论计算以模拟态密度（DOS）。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：通过溶胶-凝胶法在还原氧化石墨烯上生长的氮掺杂TiO?纳米颗粒，以纯TiO?作为参照样品。样品制备使用钛酸四丁酯、异丙醇、盐酸、还原氧化石墨烯和硝酸铵。
3：实验设备与材料清单：
瑞士光源同步辐射装置的SuperXAS光束线，双晶Si(111)单色器，配备Si(400)衍射晶体的von Hamos型波长色散X射线光谱仪，Pilatus二维探测器，用于XAS测量的四元硅漂移探测器（SDD）。
4：实验流程与操作步骤：
在Ti K电离阈值能量上方100 eV（5066 eV）的入射光束能量下记录XES谱，在Ti K吸收边（4966 eV）附近以荧光模式测量XAS谱，通过弹性散射光子进行能量校准，以高灵敏度和短时程采集数据。
5：数据分析方法：
采用线性函数扣除谱图背景并进行归一化处理，通过高斯函数的线性组合拟合程序分析数据，将理论计算的态密度与实验数据进行对比。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
SuperXAS beamline
Swiss Light Source
Used for XAS and XES measurements with high sensitivity and time resolution.
-
double-crystal monochromator
Si(111)
Monochromatizes X-ray beam for precise energy selection.
-
von Hamos-type spectrometer
Wavelength-dispersive X-ray spectrometer for valence-to-core XES measurements.
-
diffraction crystal
Si(400)
Diffracts X-rays for spectral analysis.
-
Pilatus detector
2D
Pilatus
Detects diffracted X-rays in the spectrometer.
-
SDD detector
four-element
Measures fluorescence for XAS spectra.
-
FEFF9.0 program
9.0
Software for theoretical calculations of density of states.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
