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基于密度泛函理论的NaTaO_(3)的结构设计及光催化抗菌性能研究
被引量：
1
1
作者
汪涛
张于浩
殷海荣
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第6期1051-1060,共10页
NaTaO_(3)光催化剂因高的化学稳定性和热稳定性,以及环境友好性可以满足不同领域的需求。通过离子掺杂可以调节NaTaO_(3)的电子结构和性能,本文基于密度泛函理论研究了钙钛矿型Na_(0.75)B_(0.25)TaO_(3)(B=Cr,Mn,Fe,Cu,Zn)的电子结构和...
NaTaO_(3)光催化剂因高的化学稳定性和热稳定性,以及环境友好性可以满足不同领域的需求。通过离子掺杂可以调节NaTaO_(3)的电子结构和性能,本文基于密度泛函理论研究了钙钛矿型Na_(0.75)B_(0.25)TaO_(3)(B=Cr,Mn,Fe,Cu,Zn)的电子结构和光学性质,分析了不同过渡金属掺杂对NaTaO_(3)的能带结构和电子态密度的影响。研究发现Cr、Mn、Fe和Zn掺杂使NaTaO_(3)呈现金属性质,Na_(0.75)Cu_(0.25)TaO_(3)则呈现半导体性质并且禁带宽度缩小到1.35 eV。掺杂Cu后会引起新的能级(Cu 3d和Cu 4s)在禁带中出现,这些新的能级位于禁带的中心,会导致禁带向导带移动。此外,Cu掺杂体系的吸收光谱发生了红移并且可将光吸收波长扩展到800 nm。接着,探索了NaTaO_(3)和Na_(0.75)Cu_(0.25)TaO_(3)的光催化抗菌性能,结果表明Cu离子调控后的光催化剂对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的杀菌效率为99.99%,并对杀菌机理进行了分析。
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关键词
NaTaO_(3)
密度泛函理论
过渡金属掺杂
电子结构
光学性质
光催化抗菌
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职称材料
Mg(OH)_(2)对磷酸镁水泥水化过程及性能的影响
2
作者
陈嘉伟
张芸侨
+4 位作者
陈卓凡
刘智
李军
卢忠远
赖振宇
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第17期73-79,共7页
磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义...
磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义。因此,本工作使用Mg(OH)_(2)代替部分重烧MgO,通过X射线衍射、热分析、扫描电镜和能谱分析等测试手段,研究其对MPC工作性能、水化过程、强度发展和微观结构的影响。结果表明,Mg(OH)_(2)的掺入加快了MPC的水化过程,浆体的流动度降低,凝结时间缩短,本工作通过水玻璃热处理改性等缓凝手段改善其工作性能。随着Mg(OH)_(2)的掺入,磷酸镁水泥的水化温度和pH值显著降低,水化28 d后的K-鸟粪石(K-struvite)结晶数量增多,抗压强度随Mg(OH)_(2)含量的增加而降低,当Mg(OH)_(2)掺量在50%以内时,其后期强度下降在15%的范围内,随Mg(OH)_(2)掺量增大,更多的水化产物是由Mg(OH)_(2)反应形成的,当Mg(OH)_(2)掺量为66.6%时,重烧MgO的反应率由平均值22%降低至7%。总而言之,采用大掺量Mg(OH)_(2)制备磷酸镁水泥具有可行性且能确保材料的后期力学性能满足工程应用的要求,对降低磷酸镁水泥使用成本和碳排放具有潜在的应用前景。
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关键词
Mg(OH)_(2)
磷酸镁水泥
水化过程
工作性能
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职称材料
题名
基于密度泛函理论的NaTaO_(3)的结构设计及光催化抗菌性能研究
被引量：
1
1
作者
汪涛
张于浩
殷海荣
机构
四川工程职业技术大学建筑工程系
陕西科技
大学
材料科学与
工程
学院
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第6期1051-1060,共10页
基金
国家自然科学基金(51801117)。
文摘
NaTaO_(3)光催化剂因高的化学稳定性和热稳定性,以及环境友好性可以满足不同领域的需求。通过离子掺杂可以调节NaTaO_(3)的电子结构和性能,本文基于密度泛函理论研究了钙钛矿型Na_(0.75)B_(0.25)TaO_(3)(B=Cr,Mn,Fe,Cu,Zn)的电子结构和光学性质,分析了不同过渡金属掺杂对NaTaO_(3)的能带结构和电子态密度的影响。研究发现Cr、Mn、Fe和Zn掺杂使NaTaO_(3)呈现金属性质,Na_(0.75)Cu_(0.25)TaO_(3)则呈现半导体性质并且禁带宽度缩小到1.35 eV。掺杂Cu后会引起新的能级(Cu 3d和Cu 4s)在禁带中出现,这些新的能级位于禁带的中心,会导致禁带向导带移动。此外,Cu掺杂体系的吸收光谱发生了红移并且可将光吸收波长扩展到800 nm。接着,探索了NaTaO_(3)和Na_(0.75)Cu_(0.25)TaO_(3)的光催化抗菌性能,结果表明Cu离子调控后的光催化剂对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的杀菌效率为99.99%,并对杀菌机理进行了分析。
关键词
NaTaO_(3)
密度泛函理论
过渡金属掺杂
电子结构
光学性质
光催化抗菌
Keywords
NaTaO_(3)
density functional theory
transition metal doping
electronic structure
optical property
photocatalytic antimicrobial
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
O644.1 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
Mg(OH)_(2)对磷酸镁水泥水化过程及性能的影响
2
作者
陈嘉伟
张芸侨
陈卓凡
刘智
李军
卢忠远
赖振宇
机构
西南科技
大学
材料科学与
工程
学院
四川工程职业技术大学建筑工程系
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第17期73-79,共7页
基金
四川省应用基础研究(2020YJ0355)。
文摘
磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义。因此,本工作使用Mg(OH)_(2)代替部分重烧MgO,通过X射线衍射、热分析、扫描电镜和能谱分析等测试手段,研究其对MPC工作性能、水化过程、强度发展和微观结构的影响。结果表明,Mg(OH)_(2)的掺入加快了MPC的水化过程,浆体的流动度降低,凝结时间缩短,本工作通过水玻璃热处理改性等缓凝手段改善其工作性能。随着Mg(OH)_(2)的掺入,磷酸镁水泥的水化温度和pH值显著降低,水化28 d后的K-鸟粪石(K-struvite)结晶数量增多,抗压强度随Mg(OH)_(2)含量的增加而降低,当Mg(OH)_(2)掺量在50%以内时,其后期强度下降在15%的范围内,随Mg(OH)_(2)掺量增大,更多的水化产物是由Mg(OH)_(2)反应形成的,当Mg(OH)_(2)掺量为66.6%时,重烧MgO的反应率由平均值22%降低至7%。总而言之,采用大掺量Mg(OH)_(2)制备磷酸镁水泥具有可行性且能确保材料的后期力学性能满足工程应用的要求,对降低磷酸镁水泥使用成本和碳排放具有潜在的应用前景。
关键词
Mg(OH)_(2)
磷酸镁水泥
水化过程
工作性能
Keywords
Mg(OH)_(2)
magnesium phosphate cement
hydration process
working performances
分类号
TU528.31 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于密度泛函理论的NaTaO_(3)的结构设计及光催化抗菌性能研究
汪涛
张于浩
殷海荣
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
Mg(OH)_(2)对磷酸镁水泥水化过程及性能的影响
陈嘉伟
张芸侨
陈卓凡
刘智
李军
卢忠远
赖振宇
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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