Bi3.15Nd0.15Ti3O12纳米棒的拉曼和紫外吸收光谱研究

摘要

以Bi(NO3)3·5H2O,Nd(NO3)3·6H2O和Ti(OC4H9)4为原料,加入聚乙烯醇(PVA-124),采用水热法在200℃经48 h合成了铋层状钙钛矿结构掺钕钛酸铋(Bi3.15Nd0.85Ti3O12,BNdT)纳米棒,纳米棒直径约10～200 nm,长度达十几微米.利用Raman散射研究了掺钕对钛酸铋晶格结构的影响.掺钕钛酸铋和钛酸铋的Raman光谱表明,Nd取代了类钙钛矿层中A位的Bi,掺Nd改善了BTO的对称性和减小了TiO6八面体的畸变.利用UV-vis光谱研究了BNdT纳米棒的光吸收特性,BNdT纳米棒存在A(400 nm),B(275 nm),C(210 nm),D(196 nm)四个吸收带,分别对应于电子从Bi3+的基态1S0到激发态3P1,3P2,1P1的跃迁和电子从阴离子团TiO6八面体到带正电的Bi3+离子的跃迁.BNdT的带隙为4.3 eV,大的带隙归因于纳米结构的量子尺寸效应.