| 稀土Sm掺杂TiO2第一性原理计算及光催化性能评价 |
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| 作者姓名： | 曹雪娟 刘誉贵 刘晓凤 刘攀 郭鹏 |
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| 作者单位： | 重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆400074;重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室,重庆400074;重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆,400074;四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院,成都,610031;重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆400074;重庆市智翔铺道技术工程有限公司,重庆401336 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家重点实验室基金 |
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| 摘 要： | 以钛酸四丁酯和六水合硝酸钐为原材料,采用溶胶-凝胶法制备了纯二氧化钛及镧系稀土钐(Sm)掺杂改性TiO2光催化剂。基于密度泛函理论第一性原理,采用分子模拟对纯TiO2及Sm掺杂改性TiO2光催化剂的电子结构进行计算分析,并对样品进行表征。以卤素灯为可见光源,目标污染物为一氧化氮(NO)气体,评价了各样品在可见光条件下对NO气体的光催化活性。结果表明,Sm掺杂改性能调整TiO2晶体的内部电子结构,Sm3+取代Ti 4+形成氧空位及晶格缺陷,引入中间杂质能级,抑制光生电子与空穴的有效复合,降低带隙宽度,提升光催化剂的光响应范围及光催化活性。在稀土Sm掺杂量为0.2%(质量分数),煅烧温度为550℃,光照时间为40min的条件下,Sm掺杂改性TiO2光催化剂对NO的降解率达到81.74%。
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| 关 键 词： | 光催化剂 Sm掺杂改性TiO2 第一性原理 NO降解率 |
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