Ce掺杂ZnO光催化氧化脱硫性能

以水热反应制备前体和随后高温煅烧的方法制得了稀土元素Ce掺杂的ZnO光催化剂。利用X射线衍射、紫外可见、扫描电镜和能谱仪（EDS）对样品进行了物理性质表征,考察了催化剂制备条件、催化剂中Ce、Zn掺杂比和实验条件对催化剂光催化氧化脱硫性能的影响。结果表明,Ce和Zn的摩尔比对Zn_（1-x）Ce_xO催化剂的光催化氧化脱硫性能有显著影响;最佳条件100℃水热反应4h、300℃煅烧2h,制得的Zn_0.89Ce_0.11O催化剂在模拟油200mL（含硫量300mg/L）、n（O）/n（S）为39（H₂O₂ 15mL）、催化剂0.3g和紫外光照射1.5h的条件下脱硫率高达98.9%,经过5次再生循环使用后脱硫率没有明显降低。     

稀土Ce掺杂ZnO光催化剂的制备及研究

以硝酸锌、柠檬酸、尿素为原料,通过水热法,制得了掺杂了不同含量的稀土Ce的纳米氧化锌的前驱体。通过在不同温度下煅烧纳米氧化锌前驱体,得到目标产物。进而以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,对纳米氧化锌的光催化活性进行研究,考察了铈的不同掺杂量和不同的煅烧温度对于ZnO的光催化活性的影响。同时对样品进行了热重、透射电子显微、傅里叶红外的表征。实验结果表明,稀土掺杂量为2%,焙烧温度为400℃的ZnO的光催化活性较好,颗粒接近球形。     

Ho掺杂对纳米TiO2晶体结构和光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Ho掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了X射线衍射分析,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.结果发现:Ho的掺杂不但抑制了TiO2粒径的长大,细化了晶粒,而且引起了晶格的畸变和膨胀.Ho的掺杂有抑制TiO2晶型转变的作用.适量Ho的掺杂可提高TiO2的光催化性能,在所进行试验的条件下,最佳掺杂摩尔分数为0.3%.煅烧温度为600℃时,掺杂和未掺杂的TiO2光催化性能均最佳,且Ho掺杂的TiO2光催化性能高于未掺杂的TiO2.     

Ce掺杂TiO2催化剂的光催化性能

以钛酸丁酯[Ti(C4H9O)4]为钛源、硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]为改性剂,采用溶胶-凝胶法合成了掺Ce的TiO2催化剂,最佳掺Ce量为1.5%(mol),煅烧温度为500℃.采用X射线衍射、差热、紫外-可见光谱对其结构进行了表征.结果表明,500℃时煅烧的掺Ce 1.5%的TiO2催化剂晶粒平均粒径为17...     

铈掺杂氧化锌纳米光催化剂的制备及应用性能

以二水合乙酸锌、六水合硝酸铈和氨水为原料,采用沉淀法制备了一系列铈(Ce)掺杂纳米氧化锌光催化剂(x-CZO),采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)对催化剂进行表征,研究了其在可见光下催化降解罗丹明B(RhB)的性能。结果表明:Ce~(4+)离子成功掺入六方纤锌矿结构ZnO的晶格中。随着Ce掺杂浓度的增大,x-CZO对可见光的吸收能力增强,其中1%-CZO的可见光催化性能最佳。借助静电吸附作用将1%-CZO与Fe_3O_4/聚乙烯亚胺纳米磁粒复合,磁性载体赋予光催化剂以快速响应外磁场和方便回收的性能,借助磁铁可以在6 min内回收92%。同时,磁性载体的存在对1%-CZO的光催化活性几乎无影响,磁性光催化剂在太阳光照射40 min时对RhB的降解率达到92%。     

镧、钇共掺杂纳米ZnO的制备及处理染料废水研究

以醋酸锌、硝酸镧和硝酸钇为原料,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,过硫酸铵为引发剂,采用高分子网络凝胶法制备得到镧、钇共掺杂的Zn O纳米粉体。用紫外灯作为光源,以15 mg/L甲基橙溶液为光催化反应模型污染物,研究了不同掺杂量的纳米Zn O的光催化性能,并用XRD、TEM、XPS、BET等对其进行表征。试验结果表明:当镧、钇的掺杂比分别为0.12%、0.23%时,光催化降解效果最好,反应1 h对甲基橙溶液的色度和COD去除率分别达到95.7%和87.8%。     

Y掺杂ZnO的制备及其光催化性能

采用化学沉淀法制备Y/ZnO光催化剂,以光催化降解甲基橙为探针反应,考察Y掺杂的ZnO光催化活性,并采用X射线衍射、红外光谱和紫外漫反射等手段对其进行结构表征.结果表明,Y掺杂的ZnO光催化剂对甲基橙降解具有良好的活性.活性及催化剂结构表征结果表明,最佳Y掺杂质量分数为0.1%,以掺杂Y质量分数为0.1%的Y/ZnO为...     

S2-掺杂对Ce3+-SiO2材料发光性能的影响

通过化学掺杂及气氛控制掺杂的手段对Ce3 -SiO2材料进行S2-掺杂改性,并对其光吸收和光致发光性能进行分析.研究阴离子掺杂对基体氧化硅材料缺陷态发光以及Ce3 的发光波长及强度的影响.结果表明:采用化学掺杂S2-可明显改变400～600 ℃热处理条件下344 nm和355 nm紫外发光强度与热处理温度的关系,但对Ce3 -SiO2材料在700～900 ℃热处理条件下产生的445 nm左右的蓝色发光影响不大;采用气氛控制手段实现S2-掺杂则可明显改变蓝色发光带的发光波长和发光强度,使发光波长由445 nm移向428 nm且发光强度为Ce3 -SiO2样品的十倍左右.     

稀土元素掺杂对TiO2相组成和光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的TiO2光催化薄膜,并研究了稀土元素掺杂对TiO2相结构和光催化性能的影响.     

镉掺杂纳米氧化锌光催化性能研究

采用有机液相合成法合成了Cd掺杂ZnO纳米材料,并对染料废水进行光催化降解实验,研究了Cd掺杂量对纳米ZnO光催化性能的影响。通过TEM、XRD、XPS对其成分、形貌及晶体结构进行表征。实验结果表明:镉的掺入提高了ZnO的光催化活性,镉锌质量比为0.9%时光催化性能最好,高压汞灯下反应40 min,活性黄的脱色率和COD去除率分别达到96.7%、63.5%。     

基于ZIF的Ce掺杂ZnO光催化剂催化降解亚甲基蓝废水研究

以硝酸锌、二甲基咪唑(制备沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF)的主要原料)、以及硝酸铈等制备了Ce掺杂的Zn O光催化剂(即Ce-ZnO),对催化剂进行了XRD,SEM,EDS等表征分析,考察了Ce掺杂量、废水初始pH等对亚甲基蓝降解影响,用UV-Vis(可见-紫外光谱)对亚甲基蓝降解液进行了分析。研究表明,与ZIF为前驱体的Zn O的形貌和晶体结构类似,Ce掺杂的Zn O催化剂仍为方形颗粒微纳米材料(颗粒尺寸约100 nm)、Zn O为六方晶系纤锌矿结构,但颗粒尺寸减小。掺杂1%的Ce可使Zn O的光催化剂活性提高(光催化剂降解亚甲基蓝的反应速率提高了31%),且具有较好的重复利用性能。Ce-ZnO光催化剂催化降解亚甲基蓝的反应符合一级反应动力学,弱碱性(pH≈10)环境有利于亚甲基蓝光催化剂降解,亚甲基蓝在光催化反应中其显色基团、芳香基团被分解并产生了酸性物质,亚甲基蓝被有效降解。     

Co掺杂ZnO微球的光降解及抗菌性能研究

采用简单的水热法制备不同Co掺杂量的ZnO微球。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜等技术对Co-ZnO进行结构、形貌及光学性质分析。以亚甲基蓝为模型研究Co-ZnO在模拟太阳光下的催化性能,并以大肠杆菌为模型研究其抗菌活性。结果表明,在制备的催化剂中,物质的量分数5%Co-ZnO具有最佳的光催化及抗菌性能,这可能是由于掺杂的Co离子能够进入ZnO晶格中改变ZnO带隙宽度,且能够抑制在反应过程中产生的光生电子-空穴的复合,从而促进ZnO的光催化及抗菌性能。     

花状镉掺杂ZnO的制备及其光催化降解盐酸四环素的研究

以乙酸锌、乙酸镉和柠檬酸三钠为原料,采用沉淀法制备一系列不同Cd掺杂量的花状Cd-ZnO复合光催化材料,并系统研究催化剂投加量、盐酸四环素(TC)初始浓度、初始pH、反应时间等对Cd-ZnO复合光催化材料催化降解TC性能的影响。结果表明,掺杂适量Cd后ZnO对光的吸收边带发生红移,禁带宽度变窄,光谱响应区域拓宽。在TC初始质量浓度30 mg/L、催化剂投加质量浓度0.6 g/L、初始pH=6.2条件下,催化剂Cd_0.5ZnO对TC的催化降解效果达最优,在紫外光照射120 min时体系对四环素的去除率达到85.3%。动力学研究表明,Cd-ZnO复合光催化材料对TC的催化降解行为符合准二级动力学规律,反应过程中h⁺是主要的活性物种,·OH也发挥了较大的作用。复合催化剂Cd_0.5ZnO在循环使用4次后,体系对TC的降解率仅下降2.2%,表明Cd_0.5ZnO是一种重复使用效率高且稳定性较好的光催化剂。     

Co掺杂ZnO微球的光降解及抗菌性能研究

采用简单的水热法制备不同Co掺杂量的ZnO微球。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜等技术对Co-ZnO进行结构、形貌及光学性质分析。以亚甲基蓝为模型研究Co-ZnO在模拟太阳光下的催化性能,并以大肠杆菌为模型研究其抗菌活性。结果表明,在制备的催化剂中,物质的量分数5%Co-ZnO具有最佳的光催化及抗菌性能,这可能是由于掺杂的Co离子能够进入ZnO晶格中改变ZnO带隙宽度,且能够抑制在反应过程中产生的光生电子-空穴的复合,从而促进ZnO的光催化及抗菌性能。     

高分子凝胶法制备Tm~(3+)掺杂纳米ZnO及其光催化性能

为提高纳米ZnO的光催化性,以Zn(CH3COO)2·2H2O、Tm(NO3)3为原料,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子网络凝胶法制备Tm3+掺杂纳米ZnO粉体。XRD物相分析表明:Tm3+掺杂纳米ZnO样品的物相均为六方晶系纤锌矿结构。TEM形貌观察表明:粒子基本为球形,平均粒径约为50nm。水溶液中亚甲基蓝染料在Tm3+掺杂纳米ZnO半导体光催化条件下、pH=9时,仅2h降解率就达到84.87%,比纯ZnO降解率高29.97%。     

可见光响应Fe掺杂ZnO/凹凸棒石复合材料的制备和光催化性能

采用直接沉淀法制备了Fe掺杂ZnO/凹凸棒石(Fe-ZnO/ATP)复合材料,评价了其在可见光条件下(＞400 nm)光催化降解高浓度亚甲基蓝(MB)溶液的性能,并系统研究了ZnO负载量、Fe掺杂量和焙烧温度等对复合材料吸附性能和光催化性能的影响.结果表明,ATP的复合增强了复合材料对MB的吸附能力,MB在最佳条件下制备的Fe(0.3％)-ZnO(50％)/ATP复合材料上降解的表观反应速率常数(kapp)为4.2×10-3 min-1,反应3.5h后的降解率可达65.40％,与ZnO相比较,kapp和MB的降解率提高了2.6倍.XRD、TEM和UV-Vis-DRS的结果表明,复合材料中ATP的结构在热处理过程中基本保持不变,复合材料中ZnO的粒径明显减小,暴露了更多的活性位点.另外,Fe的掺杂可明显增强复合光催化剂对可见光的吸收,增强了对光的利用效率,从而使复合材料显示出优异的光催化活性.     

Ce~(3+)掺杂片状Sr_2MgSi_2O_7的合成及发光性能(英文)

采用水热合成技术在不锈钢反应釜中制备铈离子掺杂硅酸盐基发光材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征产物的晶体结构、形貌及尺寸,并讨论硅酸镁锶晶体水热反应过程。结果表明:经220℃水热反应48h可形成硅酸镁锶相,水热反应产物经800℃保温2h和6h的热处理可明显提高产物中硅酸镁锶相含量。采用荧光光谱仪测试不同温度处理铈离子掺杂硅酸镁锶的光致发光性能,光源为氙灯,经氢气处理后样品中存在唯一波长位于371nm的紫外发光,该发光带激发光谱由3个发光峰组成,波长分别为262、287nm和317nm,该紫外发光强度随热处理温度上升而提高。     

ZnO压敏陶瓷导电机理的发展与掺杂氧化物的作用

近２０年来，有关ＺｎＯ压敏陶瓷研究方面的报道很多，本文从ＺｎＯ压敏陶瓷的导电机理及掺杂氧化物的作用方面进行了综合评述。     

Al3+-Ce3+共掺杂纳米SiO2的发光性能

采用溶胶-凝胶技术制备了Al3+-Ce3+共掺杂的纳米SiO2,并对其进行H2气氛中700～800℃的热处理.采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、Fourier红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、紫外-可见分光光度计(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪观察并测试掺杂改性纳米SiO2的形貌及光学性能.结果表明,掺杂纳米SiO2中存在两个起源小同的383nm发光带:一个为由245nm激发产生的383nm和402nm双峰结构的发光带.该发光起源于纳米SiO2的本征缺陷中心;另一个为由314nm激发产生的383nm宽带发光,该发光带起源于掺杂的Ce3+;并且研究了该发光带强度与Al3+的掺杂浓度以及热处理温度的关系.     

ZIF-8制备原位碳掺杂氧化锌及其光催化性能研究

以ZIF-8为前驱体,采用热解法制备碳掺杂氧化锌。分别研究ZIF-8在350、400、450 ℃下煅烧以及陈化10 min、3 h、24 h对制备原位碳掺杂氧化锌的影响。通过热重（TG）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究样品的形貌和结构;紫外可见漫反射光谱（UV-vis）和光致发光光谱（PL）证明原位碳掺杂氧化锌具有可见光吸收能力和更低的光生载流子复合率;DFT模拟计算表明氧化锌晶格中掺入碳元素能有效减小带隙值。原位碳掺杂氧化锌较纯氧化锌在可见光和紫外光照射下的光催化性能分别提高1.5倍和3.0倍。空穴和羟基自由基是原位碳掺杂氧化锌光催化降解体系的主要活性基团,并由此提出了碳掺杂氧化锌的光催化机理。