背景二氧化鈦（TiO2）因?yàn)槠渥吭降墓獯呋Ч?、化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒無(wú)害、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)成為材料科學(xué)領(lǐng)域 的研究熱點(diǎn)。目前TiO2可應(yīng)用于太陽(yáng)能存儲(chǔ)與利用、污水處理、空氣凈化等領(lǐng)域，被認(rèn)為是具有發(fā)展前 景的半導(dǎo)體材料。但是由于TiO2比較寬的禁帶寬度 [Eg=(3.0-3.2)eV]，只有少量太陽(yáng)光中的紫外光（3%-5%）能夠使二氧化鈦激發(fā)，這限制了半導(dǎo)體材料TiO2的實(shí)際應(yīng)用。為了能夠增加其對(duì)可見(jiàn)光的相應(yīng)，人們 不斷通過(guò)金屬與非金屬摻雜對(duì)TiO2進(jìn)行了改性研究，降低其帶隙能級(jí)，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光激發(fā)。
賽默飛Evolution220紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)搭配ISA-220 積分球附件和Insight操作軟件，根據(jù)掃描改性后的二 氧化鈦粉末樣品得到的反射光譜，通過(guò)在Insight軟件中進(jìn)行導(dǎo)數(shù)處理和峰識(shí)別，可快速計(jì)算材料的禁帶寬 度，便于科學(xué)研究的進(jìn)行。
方法采用積分球附件收集改性后的二氧化鈦粉末材料的反 射光譜，利用Insight軟件自帶的導(dǎo)數(shù)分析和峰識(shí)別功 能，求出最大波長(zhǎng)λmax，帶入下列公式即可計(jì)算出 禁帶寬度值Eg。
Eg=hc/λmax其中h=4.13567 x10-15 eV?s , c=3x1017 nm/s利用Insight數(shù)據(jù)處理功能對(duì)譜圖求導(dǎo)，得到導(dǎo)數(shù)譜圖。
使用Insight軟件自帶的峰選取功能求出最大吸收波長(zhǎng)。
將識(shí)別出的最大吸收波長(zhǎng)502.9nm代入公式Eg=hc/λmax中 進(jìn)行計(jì)算，其中h=4.13567 x10-15 eV?s , c=3x1017 nm/s, 得 出Eg=2.47 eV。Eg變小，吸收邊緣向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，光學(xué)帶寬發(fā)生紅移。
結(jié)論：
使用Thermo Scienti?c Evolution220紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)搭配 ISA-220積分球附件和Insight操作軟件，可用于半導(dǎo)體材料性 能研究，快速測(cè)試樣品的禁帶寬度。
分光光度計(jì)計(jì)采用一個(gè)可以產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的光源，通過(guò)系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源，光源透過(guò)測(cè)試的樣品后，部分光源被吸收，計(jì)算樣品的吸光值，從而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。
分光光度計(jì)的基本工作原理
分光光度計(jì)的基本工作原理是基于物質(zhì)對(duì)光（對(duì)光的波長(zhǎng)）的吸收具有選擇性，不同的物質(zhì)都有各自的吸收光帶，所以，當(dāng)光色散后的光譜通過(guò)某一溶液時(shí)，其中某些波長(zhǎng)的光線就會(huì)被溶液吸收。在一定的波長(zhǎng)下，溶液中物質(zhì)的濃度與光能量減弱的程度有一定的比例關(guān)系，即符合比爾定律。
T=I/Iolg（Io/I）=εcb
式中，T為透過(guò)率，Io為入射光強(qiáng)度，I為透射光強(qiáng)度，A為消光值（吸光度），ε為吸收系數(shù)，b為溶液的光徑長(zhǎng)度，c為溶液的濃度。從以上公式可以看出，當(dāng)入射光、吸收系數(shù)和溶液厚度一定時(shí)，透光率是根據(jù)溶液的濃度而變化的。
在使用分光光度計(jì)時(shí)，我們必須要注意一些使用后的維護(hù)，保養(yǎng)，和一些基本使用注意事項(xiàng)，才能達(dá)到更好的使用效果。
分光光度計(jì)的使用維護(hù)：
1、使用的吸收池必須潔凈，并注意配對(duì)使用。量瓶、移液吸管均應(yīng)校正、洗凈后使用。
2、取吸收池時(shí)，手指應(yīng)拿毛玻璃面的兩側(cè)，裝盛樣品以池體的4/5為度，使用揮發(fā)性溶液時(shí)應(yīng)加蓋，透光面要用擦鏡紙由上而下擦拭干凈，檢視應(yīng)無(wú)溶劑殘留。吸收池放入樣品室時(shí)應(yīng)注意方向相同。用后用溶劑或水沖洗干凈，晾干防塵保存。
3、供試品溶液濃度除各該品種已有注明外，其吸收度以在0.3～0.7之間為宜。
4、測(cè)定時(shí)除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對(duì)照，采用1cm石英吸收池，在規(guī)定的吸收峰±2nm以內(nèi)，測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的吸收度或由儀器在規(guī)定的波長(zhǎng)附近自動(dòng)掃描測(cè)定，以核對(duì)供試品的吸收峰位置是否正確，并以吸收度最大的波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)，除另有規(guī)定外吸收度最大波長(zhǎng)應(yīng)在該品種項(xiàng)下規(guī)定的測(cè)定波長(zhǎng)±2nm以內(nèi)。
5、供試品應(yīng)取2份，如為對(duì)照品比較法，對(duì)照品一般也應(yīng)取2份。平行操作，每份結(jié)果對(duì)平均值的偏差應(yīng)在±0.5%以內(nèi)。
6、選用儀器的狹縫寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度，否則測(cè)得的吸收度值會(huì)偏低，狹縫寬度的選擇應(yīng)以減少狹縫寬度時(shí)供試品的吸收度不再增加為準(zhǔn)，對(duì)于大部分被測(cè)品種，可以使用2nm縫寬。
7、單色器是儀器的核心部分,裝在密封盒內(nèi)不能拆開(kāi),為防止色散元件受潮發(fā)霉,必須經(jīng)常更換單色器盒干燥劑。
8、光電轉(zhuǎn)換元件不能長(zhǎng)時(shí)間曝光,應(yīng)避免強(qiáng)光照射或受潮積塵。
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