Ag沉积CuO-ZnO纳米复合材料的溶胶-凝胶合成及光催化性能研究 被引量：6

1

作者 胡文宇 王笑乙 +7 位作者 袁欢 刘禹彤 陈雨 张秋平 张嘉羲 罗凯怡 李靖 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期10018-10023,共6页

利用太阳能光催化降解处理水污染,是修复环境相关成本最小的一种可靠方式,但由于光降解过程复杂,开发一种高性能、可回收、低成本的光催化系统十分具有现实意义。本工作采用简易的溶胶-凝胶法合成了一种Ag沉积CuO-ZnO纳米光催化剂,使用... 利用太阳能光催化降解处理水污染,是修复环境相关成本最小的一种可靠方式,但由于光降解过程复杂,开发一种高性能、可回收、低成本的光催化系统十分具有现实意义。本工作采用简易的溶胶-凝胶法合成了一种Ag沉积CuO-ZnO纳米光催化剂,使用高浓度铜离子掺杂的方式获得了CuO-ZnO异质结构。通过多种测试手段对样品进行表征,X射线衍射(XRD)测试证实了CuO与Ag的存在。扫描电子显微镜(SEM)测试表明ZnO颗粒形貌受Ag沉积的影响。X射线光电子能谱(XPS)证明Ag的沉积影响了表面Cu^2+向Cu^+的转变。在光照情况下,少量(2%,摩尔分数)Ag修饰的CuO-ZnO对有机污染物亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)水溶液的光催化降解效率较未修饰样品更高。光催化性能的改善主要归因于多组分体系中可见光利用率的提升、光生电荷的有效分离、形貌结构的优化及表面化学态的转变,三元复合光催化体系中优异的光催化性能、低贵金属使用量和可回收性,为水污染修复提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 光催化 溶胶-凝胶法 Ag沉积 CuO-ZnO异质结 可变价金属离子

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Fe掺杂的Ag-ZnO纳米复合材料的合成及光催化性能 被引量：9

2

作者 张嘉羲 袁欢 +2 位作者 刘禹彤 陈雨 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期941-946,共6页

采用高分子网络凝胶工艺制备了Fe掺杂的Ag-ZnO系列纳米粉体。通过XRD、SEM、XPS、PL和UV-vis对所制备样品的微结构和光学性质进行了表征,随后以甲基橙和亚甲基蓝为模拟污染物,分别在模拟紫外光和模拟太阳光下对所制备的样品进行光催化... 采用高分子网络凝胶工艺制备了Fe掺杂的Ag-ZnO系列纳米粉体。通过XRD、SEM、XPS、PL和UV-vis对所制备样品的微结构和光学性质进行了表征,随后以甲基橙和亚甲基蓝为模拟污染物,分别在模拟紫外光和模拟太阳光下对所制备的样品进行光催化测试。结果表明,Fe掺杂后,ZnO晶粒尺寸有所减小,且纳米Ag颗粒的分散性得到改善。样品中的Fe以Fe^(2+)和Fe^(3+)形式共存,随着Fe掺杂浓度的增加,ZnO晶格中的铁离子由+2价向+3价转变,导致PL光谱中蓝光发射峰强度降低。光催化测试结果表明样品Zn_(0.96)Fe_(0.01)Ag_(0.03)O具有最好的光催化活性,结合样品的微结构和光学性质对其光催化机理进行了讨论。 展开更多

关键词 Fe掺杂Ag-ZnO 高分子网络凝胶法 光催化

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具有高催化活性的Ag复合Sm∶ZnO纳米复合材料的制备、表征以及光催化机理研究 被引量：5

3

作者 马超 余飞 +2 位作者 孙翼飞 袁欢 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期42-49,共8页

本工作同时利用稀土元素掺杂和贵金属复合的独特性质对ZnO基复合材料的光学性质以及光催化性能进行调制,采用简便的高分子网络凝胶一步法成功制备了Ag复合Sm∶ZnO纳米复合光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和... 本工作同时利用稀土元素掺杂和贵金属复合的独特性质对ZnO基复合材料的光学性质以及光催化性能进行调制,采用简便的高分子网络凝胶一步法成功制备了Ag复合Sm∶ZnO纳米复合光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对Ag复合Sm∶ZnO复合光催化剂进行表征,结果表明,该复合光催化剂具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷,Sm以Sm^(3+)的形式进入了ZnO晶格,而Ag以单质的形式复合在ZnO表面。通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)和表面光电压(SPV)的测试分析表明,Sm掺杂在提升Ag/ZnO对可见光的利用率的同时,还能更好地抑制光生载流子的复合。以亚甲基蓝(MB)作为模拟污染物的光催化实验表明,在模拟太阳光条件下,光照10 min,Ag复合Sm∶ZnO可完全降解MB,其光催化效率是Ag/ZnO的2.44倍。五次循环降解实验验证了其光催化效率的稳定性。对光催化机理的分析表明,Ag复合Sm∶ZnO复合材料光催化性能的提升得益于Sm掺杂和Ag复合的协同效应。一方面,Sm、Ag的同时引入能使样品具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷;另一方面,Sm掺杂引入的杂质能级加上Ag复合产生的表面等离子体共振效应在提升催化剂对可见光吸收的同时,也更利于光生电子的有效迁移,实现了光生载流子的更有效分离。 展开更多

关键词 高分子网络凝胶法 光催化 Sm掺杂 Ag/ZnO

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Mo_(2)C二维材料晶格热导率的第一性原理研究 被引量：2

4

作者 丁迎春 袁欢 徐明 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第1期151-156,共6页

MO_(2)C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对MO_(2)C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维MO_(2)C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维MO_(2)C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手... MO_(2)C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对MO_(2)C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维MO_(2)C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维MO_(2)C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手椅方向的晶格热导率分别为7.20和5.04 W/mK.计算了声学振动和光学振动模式对晶格热导率的贡献,揭示总热导率主要由面内声学横波的振动模式所贡献.还进一步计算了声子群速度、声子弛豫时间、三声子散射空间和模式格林艾森参数,发现二维MO_(2)C中的声子群速度和声子弛豫时间对晶格传输有重要的影响. 展开更多

关键词 2D材料 声子谱 热导率 玻尔兹曼输运方程

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不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响 被引量：6

5

作者 陈雨 余飞 +4 位作者 刘禹彤 徐小楠 张秋平 袁欢 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第24期120-124,140,共6页

以乙酸锌、硝酸银为前驱体,二乙醇胺作为稳定剂,利用溶胶-凝胶法分别采用一步法和两步法制备得到ZnO以及ZnO/Ag纳米复合粉体。所有ZnO/Ag复合物中Ag的含量均为3%(摩尔分数)。对所制备样品的结构和光学性质通过XRD、SEM、TEM、XPS、PL、U... 以乙酸锌、硝酸银为前驱体,二乙醇胺作为稳定剂,利用溶胶-凝胶法分别采用一步法和两步法制备得到ZnO以及ZnO/Ag纳米复合粉体。所有ZnO/Ag复合物中Ag的含量均为3%(摩尔分数)。对所制备样品的结构和光学性质通过XRD、SEM、TEM、XPS、PL、UV-vis进行了表征,进而以甲基橙为模拟污染物进行了光催化测试。结果表明,不同方法制备得到的ZnO/Ag纳米粉体晶粒均匀,无明显团聚现象,面心立方结构的金属Ag吸附在纤锌矿结构的ZnO表面形成异质结。与纯ZnO相比,掺Ag极大地改善了样品在紫外光下的光催化活性。对不同合成工艺的比较表明,用溶胶-凝胶一步法制备的ZnO/Ag复合物的光催化活性最高,经紫外光照射70min可完全降解甲基橙。 展开更多

关键词 ZnO/Ag复合物 溶胶-凝胶法 光催化 一步法

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溶胶-凝胶法和高分子网络凝胶法合成光催化ZnO纳米晶的比较研究 被引量：7

6

作者 刘禹彤 徐小楠 +3 位作者 陈雨 张秋平 袁欢 徐明 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期942-949,共8页

通过对比溶胶-凝胶法和高分子网络凝胶法合成的ZnO纳米晶的微结构和光催化活性来探讨不同制备方法对光催化剂的影响,用XRD、TEM、SEM、XPS和PL对所制备样品的晶体结构、形貌、化学成分和光学特性进行了研究。结果表明,随着温度的升高,... 通过对比溶胶-凝胶法和高分子网络凝胶法合成的ZnO纳米晶的微结构和光催化活性来探讨不同制备方法对光催化剂的影响,用XRD、TEM、SEM、XPS和PL对所制备样品的晶体结构、形貌、化学成分和光学特性进行了研究。结果表明,随着温度的升高,两种方法制备的样品其晶粒尺寸都增大,颗粒团聚现象改善,化学吸附氧浓度增大,缺陷减少,结晶性变好。比较发现,煅烧温度为650℃,采用高分子网络凝胶法制备的光催化剂的光催化效果更好。分析认为,高分子网络凝胶法更适合ZnO光催化剂的合成。 展开更多

关键词 ZN O 溶胶-凝胶法 高分子网络凝胶法 光催化活性

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退火温度和涂膜层数对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜微结构及光学特性的影响 被引量：1

7

作者 袁欢 徐明 +2 位作者 黄勤珍 刘以良 张丽 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期516-520,528,共6页

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO薄膜,研究了退火温度和涂膜层数对ZnO薄膜结晶性和光学特性的影响。扫描电镜(SEM)结果表明,退火温度的升高使得薄膜致密性和均匀性均得到改善。旋涂10层以上的薄膜其表面形貌明显要好于旋涂5层的... 采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO薄膜,研究了退火温度和涂膜层数对ZnO薄膜结晶性和光学特性的影响。扫描电镜(SEM)结果表明,退火温度的升高使得薄膜致密性和均匀性均得到改善。旋涂10层以上的薄膜其表面形貌明显要好于旋涂5层的薄膜样品,但旋涂10层和20层的薄膜其形貌和微结构差异并不显著。XRD图谱表明所有样品都具有纤锌矿结构,随着热处理温度的升高,各衍射峰强度增大,晶粒尺寸变大。光致发光(PL)测量显示,退火温度越高,涂膜层数越少,其PL谱发光强度越强。紫外-可见透过谱发现,涂膜层数越少,透射率越高;而提高退火温度也有助于改善薄膜透射率。结合已得到的微结构信息,对观察到的光学性能进行了合理解释,综合认为旋涂10层并在600℃退火是溶胶凝胶法制备ZnO薄膜的最佳生长条件。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 溶胶-凝胶 透射率 光致发光

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不同煅烧温度对溶胶-凝胶合成的纳米ZnO光催化效果的影响 被引量：9

8

作者 徐小楠 张秋平 +4 位作者 张琴 袁欢 鹿轶红 周攀钒 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期18-23,共6页

采用溶胶-凝胶工艺,以醋酸锌为前驱体,二乙醇胺为稳定剂,不同煅烧温度退火改性得到颗粒分布均匀的ZnO纳米粉体。测试发现,450℃退火得到的ZnO粉体催化效果最好,经紫外光照射240min后可完全降解甲基橙,其速率常数(k)为0.0163min-1。XRD、... 采用溶胶-凝胶工艺,以醋酸锌为前驱体,二乙醇胺为稳定剂,不同煅烧温度退火改性得到颗粒分布均匀的ZnO纳米粉体。测试发现,450℃退火得到的ZnO粉体催化效果最好,经紫外光照射240min后可完全降解甲基橙,其速率常数(k)为0.0163min-1。XRD、TEM、XPS、SEM、PL、UV-vis检测表明,温度从350℃上升到650℃,所有ZnO样品均呈六角纤锌矿结构,颗粒从不均匀扁平圆形生长为均匀球状,晶粒尺寸增大,团聚现象明显减少,样品结晶性随温度升高明显变好。另一方面,随着温度的升高,晶格氧所占的比例增大,空位氧浓度减小并产生体缺陷。结合光催化结果发现,适当的结晶度、比表面积和适量的氧缺陷对光催化降解更有利。 展开更多

关键词 ZnO溶胶-凝胶法 光催化 纳米粒

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核-壳结构ZnO/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂的简易合成及光催化活性研究 被引量：8

9

作者 李含 罗凯怡 +9 位作者 胡文宇 李靖 王子强 马超 潘泽美 张秋平 袁欢 余飞 宋曼 徐明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期380-394,共15页

以双氰胺为原料,采用简易的高分子网络凝胶法制备了具有超薄非晶g-C_(3)N_(4)层的核-壳结构ZnO/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂。当原料中氧化锌和双氰胺的摩尔比为1∶1时,复合光催化剂的壳层厚度约为3 nm,异质结界面清晰,在模拟光和可... 以双氰胺为原料,采用简易的高分子网络凝胶法制备了具有超薄非晶g-C_(3)N_(4)层的核-壳结构ZnO/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂。当原料中氧化锌和双氰胺的摩尔比为1∶1时,复合光催化剂的壳层厚度约为3 nm,异质结界面清晰,在模拟光和可见光的照射下具有最佳的降解有机染料污染物活性。紫外-可见光漫反射(UV-vis)光谱结果显示,复合光催化剂在可见光范围内吸收增强,吸收带发生红移。光致发光(PL)光谱、稳态表面光电压(SPV)和稳态表面光电流(SPC)图谱揭示g-C_(3)N_(4)的负载显著增进了光生载流子的分离。在模拟太阳光和可见光下对亚甲基蓝、甲基橙和罗丹明B溶液进行光催化降解。结果显示,ZnO/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂的光催化活性明显提高,催化剂具备良好的稳定性和可重复利用性。此外,自由基捕获实验表明超氧自由基是复合材料降解染料污染物的主要活性物种,同时空穴在降解过程中起着重要作用。在光催化过程中,核-壳结构可有效促进ZnO与g-C_(3)N_(4)之间的电荷转移。本文研究为合成基于碳氮化合物/金属氧化物异质结构的高效纳米光催化剂提供了一条简单有效的途径。 展开更多

关键词 核-壳结构 异质结 ZNO g-C_(3)N_(4) 光催化

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高效Mn/ZnO⁃Ag纳米复合光催化体系的简易制备及研究 被引量：3

10

作者 李靖 罗凯怡 +5 位作者 胡文宇 刘禹彤 袁欢 张秋平 王笑乙 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4017-4022,共6页

本研究使用简易高分子网络凝胶法制备了不同Mn含量掺杂的ZnO及Mn、Ag共掺的ZnO纳米光催化剂。在模拟太阳光下通过降解有机染料亚甲基蓝(MB)来研究样品的光催化性能。XRD和SEM证实,Mn的掺入减小了样品的晶粒尺寸,但改善了样品的颗粒分布... 本研究使用简易高分子网络凝胶法制备了不同Mn含量掺杂的ZnO及Mn、Ag共掺的ZnO纳米光催化剂。在模拟太阳光下通过降解有机染料亚甲基蓝(MB)来研究样品的光催化性能。XRD和SEM证实,Mn的掺入减小了样品的晶粒尺寸,但改善了样品的颗粒分布。通过XPS能谱发现催化剂中存在Mn^(2+)和Mn^(3+),且随Mn离子掺杂量的增加,Mn^(3+)/Mn^(2+)比例增大。PL光谱显示,Mn/ZnO⁃Ag体系的发光强度较纯ZnO显著降低,其中当Mn浓度为1%(摩尔分数)时展现出最高效的光生载流子分离。结果表明,Mn掺杂显著增强了ZnO对可见光的吸收,但在一阶光降解动力学方程中并未发现显著的光催化活性提升,而Mn/ZnO⁃Ag样品在保持较好光学性能的同时大幅提高了ZnO的光催化活性。结合光催化测试结果发现,Mn/ZnO⁃Ag样品光催化性能的提升与其对可见光利用率的提高、Mn离子间价态变化及Mn离子与Ag粒子间的协同作用有关。这为系统性提升ZnO的光催化活性提供了一种有用的途径。 展开更多

关键词 高分子网络凝胶 Mn/ZnO⁃Ag体系 光催化 价态变化 协同作用

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Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒的制备及高效光催化研究 被引量：3

11

作者 罗凯怡 袁欢 +6 位作者 刘禹彤 张嘉羲 张秋平 王笑乙 胡文宇 李靖 徐明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期13-19,共7页

采用高分子网络凝胶法制备了Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒。XRD和SEM结果表明,Cu掺入后ZnO纳米颗粒的晶粒尺寸有所减小,但颗粒分散性得到改善。XPS谱的分析表明,Cu在样品中以Cu^2+和Cu^+的形式共存。结合PL光谱分析,认为Cu^2+和Cu+间的能级... 采用高分子网络凝胶法制备了Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒。XRD和SEM结果表明,Cu掺入后ZnO纳米颗粒的晶粒尺寸有所减小,但颗粒分散性得到改善。XPS谱的分析表明,Cu在样品中以Cu^2+和Cu^+的形式共存。结合PL光谱分析,认为Cu^2+和Cu+间的能级跃迁是引起蓝光发射的重要因素。UV-vis光谱显示掺铜明显提高了Ag-ZnO复合体系对可见光的吸收。分别在模拟太阳光和紫外光下降解亚甲基蓝(MB),测试样品的光催化性能。分析认为,Cu离子与Ag/ZnO异质结之间的协同作用能促进光催化反应的进行,与掺5%(摩尔分数,下同)Cu的Ag-ZnO纳米颗粒相比,微量掺杂0.2%Cu的Ag-ZnO样品在形貌、光学性能等方面更具优势,因此表现出更优异的光催化活性。 展开更多

关键词 ZnO∶Cu纳米颗粒 Ag/ZnO异质结 高分子网络凝胶 光催化

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ZnO/TiO_(2)纳米复合光催化剂的简易制备及其光催化性能研究 被引量：11

12

作者 潘泽美 张秋平 +4 位作者 宋曼 袁欢 刘禹彤 苏元捷 徐明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期399-416,共18页

基于修饰的高分子网络凝胶法,通过简单的工艺流程制备出高效的ZnO/TiO_(2)纳米复合光催化剂,并调节复合物中成分的比例优化了光催化剂的性能。研究结果发现,微量的TiO_(2)添加和高浓度TiO_(2)复合均改善了颗粒状ZnO纳米光催化剂的催化活... 基于修饰的高分子网络凝胶法,通过简单的工艺流程制备出高效的ZnO/TiO_(2)纳米复合光催化剂,并调节复合物中成分的比例优化了光催化剂的性能。研究结果发现,微量的TiO_(2)添加和高浓度TiO_(2)复合均改善了颗粒状ZnO纳米光催化剂的催化活性,它们在模拟太阳光照下对甲基橙的降解效率更高,增强的性能分别归因于表面氧空位缺陷增多和多元异质结结构增强的界面电荷转移引起的高光生电子-空穴分离率。此外,ZnO和TiO_(2)对亚甲基蓝和甲基橙的光催化降解存在一定的选择性,这与催化剂表面带电性和污染物分子的离子性有关。抑制剂实验表明催化剂表面形成的活性物种羟基自由基、超氧自由基和光生空穴均参与亚甲基蓝和甲基橙的降解反应,在甲基橙的降解反应中超氧自由基起主导作用。循环实验证实所制备的光催化剂具有较高的稳定性。为探索可能的实际应用,进一步研究了催化剂用量和污染物溶液的pH值对催化剂的光催化性能的影响。结果表明,催化剂用量的增加为污染物分子和入射光提供了更多的活性位点,提高了污染物降解效率;因碱性溶液含高浓度强氧化性的羟基自由基,催化剂在碱性环境中光降解污染物的效率明显提高。 展开更多

关键词 光催化 多元异质结 氧空位 ZNO TiO_(2)

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高稳定性Mn:ZnO/Mn2O_(3)纳米复合光催化剂的制备及光催化特性 被引量：3

13

作者 柏明辉 刘苋 +7 位作者 张秋平 宋曼 黎健鸿 孙翼飞 余飞 袁欢 苏元捷 徐明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期313-326,共14页

采用修饰的高分子网络凝胶法成功制备了Mn2O_(3)复合Mn掺杂ZnO纳米复合光催化剂(Mn:ZnO/Mn2O_(3)),并基于模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)及亚甲基蓝(MB)染料的光降解研究了催化剂光催化降解有机染料的特性。X射线衍射,扫描电子显微镜及BE... 采用修饰的高分子网络凝胶法成功制备了Mn2O_(3)复合Mn掺杂ZnO纳米复合光催化剂(Mn:ZnO/Mn2O_(3)),并基于模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)及亚甲基蓝(MB)染料的光降解研究了催化剂光催化降解有机染料的特性。X射线衍射,扫描电子显微镜及BET比表面积测试结果显示,微量(0.1 mol%)Mn掺杂再复合微量(0.2 mol%)Mn2O_(3)后,Mn:ZnO/Mn2O_(3)的颗粒尺寸减小且分散性提高,有效比表面积增大。紫外-可见光吸收光谱表明,相对于纯ZnO,Mn:ZnO/Mn2O_(3)在可见光区域的光吸收能力明显提高。光致发光光谱表明微量Mn掺杂和微量Mn2O_(3)复合促进了光生电子-空穴对的分离。结合X射线光电子能谱,发现可见光吸收能力和光生电子-空穴对分离率的提高源于催化剂表面氧空位的增加以及Mn:ZnO和Mn2O_(3)之间形成的Ⅱ型异质结结构。因此,Mn:ZnO/Mn2O_(3)对RhB的降解展现出稳定且优越的光催化活性。然而,由于Mn2O_(3)的带隙(Eg≈1.4 eV)过窄,其价带位置高于羟基自由基(·OH)的氧化还原电位,因此光生空穴的氧化电势过低,无法生成氧化能力更强的·OH,这导致Mn2O_(3)复合ZnO光催化剂(ZnO/Mn2O_(3))对RhB和MB的光降解效率降低。此外,Mn:ZnO/Mn2O_(3)对RhB和MB展现出选择性光降解行为,即对容易降解的MB的光降解效率明显降低。这种选择性光催化特性归因于光催化反应过程中活性物种之间的差异性以及催化剂零电荷点和初始染料溶液的pH值之间的关系。 展开更多

关键词 纳米光催化剂 离子掺杂 半导体复合 Ⅱ型异质结 高分子网络凝胶法

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F掺杂对溶胶-凝胶法制备的ZnO∶Fe薄膜结构及光学性质的影响

14

作者 周攀钒 袁欢 +5 位作者 张琴 张秋平 徐小楠 鹿轶红 章春来 徐明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3247-3252,共6页

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了Zn0.98-xFe0.02FxO(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)薄膜,进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见透过谱(UV-VIS)、光致发光(PL)多种测试手段研究了不同掺F浓度对Zn O∶Fe薄膜的表面形... 采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了Zn0.98-xFe0.02FxO(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)薄膜,进而利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见透过谱(UV-VIS)、光致发光(PL)多种测试手段研究了不同掺F浓度对Zn O∶Fe薄膜的表面形貌、微结构、禁带宽度及光致发光的影响。结果表明:样品均为六角纤锌矿结构,当F掺杂浓度为2at%时,薄膜的结晶度最好且表现出明显的c轴择优取向。随着F掺杂浓度的进一步增大,薄膜的结晶性逐渐变差,c轴择优取向消失。F掺杂Zn O∶Fe薄膜在可见光区均有很高的透过率,平均可达93%。样品的禁带宽度随着掺F浓度的增加而减小。PL谱观察到Zn0.98-xFe0.02FxO薄膜的发射峰主要由紫外发射峰和蓝光发射峰组成,其中2at%F掺杂样品的紫外发射强度最大,同时蓝光发射强度随着F含量的增大逐渐减小。 展开更多

关键词 F掺杂 ZnO∶Fe∶F薄膜 溶胶-凝胶法 光学禁带 光致发光

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纳米晶硅的掺杂及表面改性研究(英文)

15

作者 张念波 田金秀 +5 位作者 李卫 武莉莉 黎兵 张静全 冯良桓 徐明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期331-334,共4页

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法(DMOL3程序),在广义梯度近似(GGA)下,计算了硅纳米晶(Si75H76)在B和P掺杂和乙基(—CH2CH3)、异丙基(—CH(CH3)2)表面改性等情形下态密度、结合能及能隙的变化。结果表明:掺杂对体系的禁带宽度(约3.... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法(DMOL3程序),在广义梯度近似(GGA)下,计算了硅纳米晶(Si75H76)在B和P掺杂和乙基(—CH2CH3)、异丙基(—CH(CH3)2)表面改性等情形下态密度、结合能及能隙的变化。结果表明:掺杂对体系的禁带宽度(约3.12eV)几乎没有影响,但会引入带隙态;三配位的B掺杂,在禁带中靠近导带约0.8eV位置引入带隙态,三配位的P掺杂在禁带中靠近价带0.2eV位置引入带隙态;四配位的B掺杂,在禁带中靠近价带约0.4eV位置引入带隙态,四配位的P掺杂在禁带中靠近导带约1.1eV位置引入带隙态;且同等掺杂四配位时体系能量要低于三配位;适当的乙基或异丙基表面覆盖可以降低体系的总能量,且表面覆盖程度越高体系能量越低,但在表面嫁接有机基团过多将导致过高位阻,计算时系统不能收敛。 展开更多

关键词 纳米晶硅 掺杂 表面改性 模拟

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氮化硅薄膜的光致发光机制

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作者 何贤模 徐明 芦伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期41-44,共4页

SiNx的结构和性能都会随x值发生显著变化,尤其是薄膜的发光性质。同时,在不同条件下制备的SiNx薄膜中都观察到了可见光致发光现象,研究者提出了相应的机制予以解释。总结了近十年来关于SiNx薄膜的光致发光研究进展,评述了其各种发光机制。

关键词 氮化硅薄膜 光致发光 机制

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