拉曼光谱表征

光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。拉曼效应是光子与光学支声子相互作用的结果。拉曼光谱－原理：拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应:设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态（Virtual state），虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。设仍回到初始的电子态，则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者称为拉曼线。在拉曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

对于钨青铜的拉曼光谱研究，材料在晶胞参数及化学环境上的微小变化都会引起 Raman峰位的移动。图1为不同钽掺杂量的Raman光谱图，由图可知在650~850cm^-1处存在较宽的Raman谱带属于O—W—O的弯曲振动模式，在958cm^-1附近较窄的 Raman峰属于 W=O 键的伸缩振动模式。从图可知，随着钽掺杂量的增大，两处 Raman峰位均向低波数移动，峰强度明显增强，且振动峰明显宽化。

 

导致振动峰红移的因素有两个，即晶格膨胀和晶粒变小，结合XRD的分析结果可知，氧化钨由于钽掺杂进入导致了晶格的膨胀，W—O键被拉长。

 

光催化性能

图2为在紫外光照射下，以不同钽掺量的Ta_xWO₃ 作为催化剂，罗丹明B溶液的降解曲线变化情况。由图可知，a曲线为溶液中未放入催化剂时对罗丹明B几乎无降解，b~e曲线以不同钽掺杂量Ta_xWO₃ 作为催化剂，随着Ta_xWO₃ 材料中钽掺杂量的增加，使罗丹明B的降解率大幅度提高，尤其是当Ta_xWO₃ 材料中Ta/W 为0.16时，在紫外灯下照射3h，对罗丹明B的降解率达到75%以上。