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【2h】

Effects of Different TiO2 Particle Sizes on the Microstructure and Optical Limiting Properties of TiO2/Reduced Graphene Oxide Nanocomposites

机译：不同TiO2粒径对TiO2 /还原氧化石墨烯纳米复合材料微观结构和光学极限性质的影响。

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TiO2/reduced graphene oxide (rGO) nanocomposites with two different TiO2 particle sizes were synthesized by a facile hydrothermal method using two different source materials of Ti: tetrabutyl titanate (TBT) and commercial TiO2 powder (P25). For respective series with the same source materials, we investigated additions that optimized the nonlinear optical properties (NLO) and optical limiting (OL) performances, and we explored the relationships between structural diversity and performance. Several characterization techniques, including X-ray powder diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and diffuse reflectance ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) were conducted to confirm the microstructures and chemical states of as-prepared materials. This indicated the existence of the Ti–O–C bond between rGO sheets and TiO2 particles and the reduction from precursor graphene oxide (GO) to rGO. The results of UV-Vis spectra revealed that the TiO2/rGO nanocomposites showed smaller band gaps than bare TiO2. A nanosecond open-aperture Z-scan technique at 1064 nm was applied to investigate NLO and OL properties. TiO2/rGO nanocomposites exhibited enhanced NLO and OL performances, arising from synergistic effects, compared to individual components. The TBT series samples performed better than the P25 series, presumably relevant to dimensional effects.
机译：使用两种不同的钛原料：钛酸四丁酯（TBT）和市售TiO2粉末（P25），通过简便的水热法合成了具有两种不同TiO2粒径的TiO2 /还原氧化石墨烯（rGO）纳米复合材料。对于具有相同原始材料的各个系列，我们研究了可优化非线性光学特性（NLO）和光学极限（OL）性能的添加剂，并探索了结构多样性与性能之间的关系。几种表征技术，包括X射线粉末衍射（XRD），X射线光电子能谱（XPS），透射电子显微镜（TEM），傅里叶变换红外光谱（FTIR），拉曼光谱和漫反射紫外可见光谱（进行UV-Vis实验以确认所制备材料的微观结构和化学状态。这表明rGO薄板和TiO2颗粒之间存在Ti–O–C键，并且从前体氧化石墨烯（GO）还原为rGO。紫外-可见光谱的结果表明，TiO2 / rGO纳米复合材料的带隙比裸露的TiO2小。纳秒级的1064 nm开孔Z扫描技术用于研究NLO和OL特性。与单个组分相比，由于协同作用，TiO2 / rGO纳米复合材料表现出增强的NLO和OL性能。 TBT系列样品的性能优于P25系列，大概与尺寸效应有关。

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