纤锌矿型β-CuGa_(1−x)ZnxO_(2)的Zn^(2+)取代Ga^(3+)不等价掺杂对其结构及光催化性质的影响

采用离子交换法制备了Zn^(2+)在Ga-位不等价掺杂的功能陶瓷材料(β-CuGa_(1−x)ZnxO_(2)).通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料的晶体结构进行表征,通过原位高温X射线衍射(HT-XRD)和同步热分析仪(TG-DSC)对材料的热稳定性进行表征,通过紫外-可见漫散射光谱(UV-Vis DRS)以及第一性原理计算对材料的光学性质进行研究,并通过甲基橙(MO)的降解反应评价了Zn^(2+)在Ga-位的引入对该功能陶瓷光催化性能的影响.结果显示,Zn^(2+)的引入引起带隙变宽,吸光范围变窄,自发极化变小,进而导致单位时间内生成的高活性物质减少,不利于降解反应.通过光致发光光谱(PL)对降解机理进行了初步探究.根据实验结果提出了改进β-CuGaO_(2)性质的可能方法.