以Ta_2O_5、Na CO_3为原料,分别以Na Cl-KCl-NaF和Na Cl-KCl为熔盐介质,合成了Na Ta O_3粉体.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了熔盐种类、热处理温度对合成粉体的物相组成和显微形貌的影响.结果表明:不加熔盐时完全反应生成Na Ta ...以Ta_2O_5、Na CO_3为原料,分别以Na Cl-KCl-NaF和Na Cl-KCl为熔盐介质,合成了Na Ta O_3粉体.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了熔盐种类、热处理温度对合成粉体的物相组成和显微形貌的影响.结果表明:不加熔盐时完全反应生成Na Ta O_3的温度为700℃,1 000℃烧后粉体形貌不规则,且团聚严重.当反应物与熔盐的质量比为1∶1时,以Na Cl-KCl-NaF为熔盐,反应物完全转化为Na Ta O_3的温度为600℃,1 000℃时Na Ta O_3晶体长大发育成长方状,粉体晶粒小于1μm;而以Na Cl-KCl为熔盐时完全转化为Na Ta O_3的温度为700℃,900℃合成了形貌为长方状的Na Ta O_3超细粉体.Na Ta O_3超细粉体的粒度和晶体发育程度对光催化性能影响较大.展开更多
分别采用Na Bi O3和Bi(NO3)3为Bi源制备了Bi掺杂Na Ta O3光催化剂,研究了Bi离子的价态对Na Ta O3光催化分解水制氢性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见吸收光谱研究了催化剂的晶体结构、Bi离子...分别采用Na Bi O3和Bi(NO3)3为Bi源制备了Bi掺杂Na Ta O3光催化剂,研究了Bi离子的价态对Na Ta O3光催化分解水制氢性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见吸收光谱研究了催化剂的晶体结构、Bi离子的化学状态和催化剂的光学吸收性能.以光催化分解水制氢反应研究了Bi离子掺杂Na Ta O3的催化性能.XRD结果表明,对于两个不同Bi源掺杂的Na Ta O3样品,Bi离子的掺杂没有改变催化剂的单斜相结构,但拉曼光谱证实Bi离子的掺杂致使Ta–O–Ta键角偏离了180o.XPS结果表明,以Bi(NO3)3为Bi源时,Bi离子以Bi3+掺杂于Na Ta O3的A位;当以Na Bi O3为原料时,Bi3+和Bi5+共掺杂于Na Ta O3的A位.两种不同Bi源掺杂得到的样品在紫外-可见吸收光谱中给出了相似的光学吸收,但Bi3+的掺杂对Na Ta O3光催化性能影响不大,而Bi3+和Bi5+共掺杂大大提高了Na Ta O3的光解水制氢性能.Bi离子取代Na离子在A位的掺杂,在Na Ta O3结构中引入了能够促进载流子分离的空位和缺陷;与此同时,Bi的掺杂导致Ta–O–Ta键角偏离180o而不利于载流子迁移.对于Bi3+掺杂的Na Ta O3样品,这两种作用相互抵消,使得其催化性能与Na Ta O3相比没有变化;而Bi3+和Bi5+的共掺杂和高价态Bi5+的掺杂引入了更多的空位和缺陷,提高了光生电子-空穴的分离效率,从而提高了光催化产氢性能.研究表明,光催化过程中载流子的迁移是影响催化性能的重要因素,而在ABO3钙钛矿结构的A位引入高价态离子是促进光生载流子分离的有效途径.展开更多
文摘以Ta_2O_5、Na CO_3为原料,分别以Na Cl-KCl-NaF和Na Cl-KCl为熔盐介质,合成了Na Ta O_3粉体.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了熔盐种类、热处理温度对合成粉体的物相组成和显微形貌的影响.结果表明:不加熔盐时完全反应生成Na Ta O_3的温度为700℃,1 000℃烧后粉体形貌不规则,且团聚严重.当反应物与熔盐的质量比为1∶1时,以Na Cl-KCl-NaF为熔盐,反应物完全转化为Na Ta O_3的温度为600℃,1 000℃时Na Ta O_3晶体长大发育成长方状,粉体晶粒小于1μm;而以Na Cl-KCl为熔盐时完全转化为Na Ta O_3的温度为700℃,900℃合成了形貌为长方状的Na Ta O_3超细粉体.Na Ta O_3超细粉体的粒度和晶体发育程度对光催化性能影响较大.
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(21103235)the Science and Technology Program of Guangzhou City(2013J4100110)~~
文摘分别采用Na Bi O3和Bi(NO3)3为Bi源制备了Bi掺杂Na Ta O3光催化剂,研究了Bi离子的价态对Na Ta O3光催化分解水制氢性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见吸收光谱研究了催化剂的晶体结构、Bi离子的化学状态和催化剂的光学吸收性能.以光催化分解水制氢反应研究了Bi离子掺杂Na Ta O3的催化性能.XRD结果表明,对于两个不同Bi源掺杂的Na Ta O3样品,Bi离子的掺杂没有改变催化剂的单斜相结构,但拉曼光谱证实Bi离子的掺杂致使Ta–O–Ta键角偏离了180o.XPS结果表明,以Bi(NO3)3为Bi源时,Bi离子以Bi3+掺杂于Na Ta O3的A位;当以Na Bi O3为原料时,Bi3+和Bi5+共掺杂于Na Ta O3的A位.两种不同Bi源掺杂得到的样品在紫外-可见吸收光谱中给出了相似的光学吸收,但Bi3+的掺杂对Na Ta O3光催化性能影响不大,而Bi3+和Bi5+共掺杂大大提高了Na Ta O3的光解水制氢性能.Bi离子取代Na离子在A位的掺杂,在Na Ta O3结构中引入了能够促进载流子分离的空位和缺陷;与此同时,Bi的掺杂导致Ta–O–Ta键角偏离180o而不利于载流子迁移.对于Bi3+掺杂的Na Ta O3样品,这两种作用相互抵消,使得其催化性能与Na Ta O3相比没有变化;而Bi3+和Bi5+的共掺杂和高价态Bi5+的掺杂引入了更多的空位和缺陷,提高了光生电子-空穴的分离效率,从而提高了光催化产氢性能.研究表明,光催化过程中载流子的迁移是影响催化性能的重要因素,而在ABO3钙钛矿结构的A位引入高价态离子是促进光生载流子分离的有效途径.
