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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
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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:7
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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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Ag沉积的ZnO∶Cu纳米颗粒的制备及高效光催化研究 被引量:2
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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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H2分子在Al17q(q=-3~+3)表面吸附的电荷效应
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作者 滑亚文 刘以良 +1 位作者 周桓毅 徐明 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期830-838,共9页
Al17团簇具有明显的曲率变化,其几何结构与宏观金属尖端类似.利用密度泛函理论研究H2分子与Alq17(q=-3^+3)团簇离子的相互作用,分析电荷效应对几何结构、稳定性和电荷布居的影响.通过对(Al17H2)q(q=-3^+3)吸附体系的吸附结构、吸附能、... Al17团簇具有明显的曲率变化,其几何结构与宏观金属尖端类似.利用密度泛函理论研究H2分子与Alq17(q=-3^+3)团簇离子的相互作用,分析电荷效应对几何结构、稳定性和电荷布居的影响.通过对(Al17H2)q(q=-3^+3)吸附体系的吸附结构、吸附能、振动频率和Mulliken布居的计算与分析,发现H2分子在Alq17(q=-3^-1)阴离子吸附体系上倾向于垂直吸附在曲率较大的尖端位置,并且为顶位吸附,这与宏观的尖端效应类似,但在中性和阳离子吸附体系上,随着电子数的减少,H2分子倾向于平行吸附在曲率相对较小的位置,且主要为桥位和穴位吸附.究其原因,认为阴离子吸附体系中库仑排斥占主导地位,而阳离子吸附体系中电子轨道重叠占据主导作用.吸附稳定性和电荷分布方面,研究发现H2分子在Al3-17表面具有最大的吸附能,在Al2+17表面具有最小的吸附能.电荷主要被Al团簇基底占据,并且除Al17H2以及(Al17H2)3+外,其他吸附体系中2个H原子都携带了电性相反的电荷,靠近阴离子基底的H原子携带正电荷,而靠近阳离子基底的H原子倾向于携带负电荷. 展开更多
关键词 Alq17(q=-3^+3)离子 H 2分子吸附 几何结构 电子结构 稳定性
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