简介:采用溶胶-凝胶法制备了不同Zn含量掺杂的SrTiO3光催化剂(Zn-SrTiO3),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子镜显微(SEM)和荧光光谱(PL)对其进行了表征,用亚甲基蓝(MB)光催化降解实验评价了其光催化活性。结果表明,SrTiO3经Zn掺杂后仍然保持了钙钛矿结构,Zn2+进入SrTiO3晶格对Sr2+进行了替位掺杂,导致晶格畸变;热处理温度升高,样品发生热团聚;适量的Zn掺杂,能有效降低光生电子和空穴的复合几率,提高SrTiO3的光催化活性;当掺杂量n(Zn):n(Sr)=1.5:100,热处理温度900℃时制备的样品光催化活性达95.5%,明显优于同等条件下纯SrTiO3活性58.5%,样品具有较高的光催化活性和良好的稳定性。
简介:以过氧钛酸水溶液为前驱体,在100℃下回流4h,制备了透明的Fe~(3+)掺杂纳米二氧化钛(TiO_2)溶胶,可见光下的催化性能测试表明Fe~(3+)的最佳掺杂浓度为0.1%。将该掺杂浓度的纳米TiO_2溶胶与水性聚氨酯乳液通过简单共混制备了Fe3+掺杂纳米TiO_2改性水性聚氨酯复合膜。采用SEM、UV-Vis、TG等测试方法对复合膜进行表征,结果表明,纳米粒子均匀分散于复合膜中,并赋予了水性聚氨酯良好的紫外吸收能力。机械性能测试表明复合膜的抗张强度得到明显提高,并且在添加量为1%时达到最强(43MPa),相对增强了13%。可见光下复合膜对亚甲基蓝(MB)的去除实验表明,Fe~(3+)掺杂纳米TiO_2的添加使得水性聚氨酯膜具有光催化自清洁能力。
简介:采用柠檬酸络合和浸渍两步法制备了一系列B-xMo共掺杂BiVO4可见光光催化剂,并采用XRD、XPS、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以降解甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液为指针反应,考察掺杂对BiVO4可见光催化活性的影响。结果表明:B-Mo共掺杂能抑制BiVO4晶粒生长,比表面积增大,共掺杂后BiVO4禁带宽度窄化,且氧空位较单掺杂增加。当Mo掺杂量为2.5%(原子分数)时制备的B-2.5Mo-BiVO4对甲基橙的降解率达96%左右,且该样品也能有效降解亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液。
简介:基于局域密度近似(LSDA,Localspin-densityapproximation)和有效库仑相关能(Uapproach),采用第一性原理计算软件VASP,计算了钙钛矿型钆铝酸盐(GdAlO3,GAP)电子结构,并研究了铽离子(Tb3+)掺杂后(GdAlO3∶Tb,GAP∶Tb)对能带带隙(Eg,Energyofgap)的影响。计算结果表明:GAP为直接带隙半导体,带隙宽度主要由价带(VB,Valenceband)顶部的O-2p和导带(CB,conductionband)底部Al-3(s+p)、Gd-(s+d)(p)决定,Eg值为4.8eV;随着Tb3+的掺入,当掺入量为1/4原子比时(GAP∶Tb0.25)出现杂质能级,为3eV、2.3eV,分别对应Tb3+的5D3-7FJ(J=3,4,5,6)电子跃迁和5D4-7FJ(J=3,4,5,6)电子跃迁。当掺入量为1/16时(GAP∶Tb0.0625),仅杂质能级2.3eV较为明显,这一计算结果与GAP∶Tb0.7荧光粉在紫外激发下绿色荧光发射明显这一实验现象相符合(荧光发射主峰对应5D4→7F5(544nm))。
简介:采用溶胶-凝胶法在纯钛基体上制备Zn掺杂纳米TiO2薄膜(Zn-TiO2),研究不同热处理温度下Zn掺杂对纳米TiO2薄膜的物理性能、光阴极保护效果和光电化学性能的影响。研究表明,与未掺杂TiO2薄膜相比,Zn的加入提高了Zn-TiO2薄膜的光电化学响应,在300°C热处理后的薄膜使金属基体的电极电位下降最大,降低了897mV。SEM-EDS分析表明,Zn在掺杂薄膜中的分布不均匀,XRD结果显示Zn掺杂的薄膜比未掺杂的薄膜晶粒更细小。红外光谱结果表明,TiO2晶粒表面有Zn—O键生成。紫外光谱表明,Zn掺杂使Zn-TiO2吸收带边红移,扩大了TiO2的光响应范围。根据Mott-Shottky曲线可知,Zn-TiO2薄膜比纯TiO2薄膜的平带电位更负,载流子量更大。这说明在平带电位、载流子量和空间电荷层宽度的协同作用下,300°C热处理后的Zn-TiO2薄膜表现了最佳的光电化学响应。
简介:通过Cu纳米颗粒掺杂制备了Li[(Ni0.6Co0.2Mn0.2)1-xCux]O2三元正极材料,并通过调节Cu的掺杂量,讨论了Cu的掺入对Li[(Ni0.6Co0.2Mn0.2)1-xCux]O2三元正极材料晶体结构、表面形貌、电化学性能和循环性能等一系列性能的影响,铜掺杂量为x=0.01时,在0.2C倍率下的首次放电比容量达到了219.1mAh/g,经过50次充放电循环之后,剩余比容量为115.4mAh/g。最终结果为Li[(Ni0.6Co0.2Mn0.2)1-xCux]O2中Cu的掺入量为x=0.01时,所得正极材料的电化学性能和循环性能最为优异。