铝氮共掺杂溴氧化铋光催化性能的研究

【目的】为解决有机染料行业所造成的水污染问题,降解有害物质罗丹明B(RhB),对铝氮共掺杂的溴氧化铋基光催化剂开展研究。【方法】采用水热合成法合成了一系列掺杂不同含量铝或氮或铝氮共掺杂的溴氧化铋(BiOBr)样品,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见光分光光度计(UV-vis)对其进行表征。在可见光照射下,光催化降解罗丹明B。【结果】结果表明,铝和氮单独掺杂或共掺杂均能提升BiOBr的光催化性能,且铝氮共掺杂时对光催化的提升效果基本介于铝和氮单独掺杂之间。【结论】铝和氮之间对光催化性能的提升并不是简单叠加,而是存在相互作用的关系,并据此推测掺杂氮元素可以减弱掺杂铝元素对BiOBr晶格的破坏作用。

铝氮共掺杂石墨烯负载钌复合材料的制备及电催化性能研究

通过热退火法制备了铝氮共掺杂石墨烯负载纳米钌复合催化剂(Ru/ANG),采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料的结构与组成进行了表征。用作电催化剂时,Ru/ANG对氢燃料电池领域的3个重要反应——氧还原反应(ORR)、析氢反应(HER)和析氧反应(OER)均具有优异的电催化性能。该材料的发现对廉价多功能电催化剂的设计与开发具有重要的指导意义。

浅谈铝氮共掺杂氧化锌纳米管电子结构的第一性原理

该文主要采用第一性原理对掺铝、掺氮、铝氮共掺杂氧化锌纳米管的电子结构进行了计算,并分析了差分电荷密度对氧化锌纳米管电子结构的影响。结果显示,铝氮共掺杂可以使主能级局域性对氮形成的影响减小,提高氮的溶解度,这一掺杂方法将是顺利实现氧化锌纳米管p型参杂的有效途径。

第一性原理研究铝氮掺杂小半径碳纳米管

基于第一性原理的密度泛函理论,计算并分析了铝氮共掺杂小半径碳纳米管的电子结构.结果表明,铝氮共掺杂的情况下,更容易形成相邻的铝氮对.在掺杂的七种位置中,电子性质都发生了很大的变化,原来的金属性碳纳米管转变为半导体性质.为了更好的理解其电子性质的变化,我们分析其能带结构和态密度.

ZnO纳米棒Al掺杂和Al,N共掺杂的制备技术与光致发光性能

采用水热法首先合成了Al掺杂ZnO(AZO)纳米棒,在此基础上通过550℃的氨气氛中退火制备了Al,N共掺杂ZnO(ANZO)纳米棒。运用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),X射线能谱(EDS)和光致发光(PL)对样品进行了表征与分析。结果表明,制备的AZO和ANZO纳米棒均为六角纤锌矿结构,掺Al可使ZnO纳米棒的直径变细;该制备技术使Al,N两种元素有效地掺入ZnO纳米棒,而且N元素的掺入量随Al掺杂浓度的增加而提高。室温光致发光(PL)测试结果表明,制得的AZO和ANZO纳米棒在390nm处都有一个强的紫外发光峰,而在468nm处都存在一个很弱的蓝色发光峰。与AZO纳米棒的PL光谱比较,ANZO纳米棒在555nm处的绿色发光峰几乎消失。这些结果说明Al掺杂和Al,N共掺杂ZnO纳米棒对于开发一维纳米光电子器件具有潜在的应用价值。

N,Al共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其可见光降解葛根素

采用固相反应法合成了Al掺杂TiO2(Al-TiO2)及N与Al共掺杂TiO2(N-Al-TiO2)纳米材料,采用XRD、SEM、UV-Vis DRS、XPS、Raman以及N2吸附-脱附等手段对材料进行了物相结构表征。同时考察了可见光辐照下催化剂对葛根素降解性能。N-Al-TiO2纳米材料的微观形貌为短棒形;氮以阴离子(N3-)形式取代氧进入TiO2晶格,形成N—Ti键,Al3+以同晶取代方式占据TiO2晶格中Ti的位置;其表面N、Al、Ti及O的原子百分比组成(%)分别为7.8、3.6、32.7和55.9;并对葛根素显示出很高的可见光降解活性,2 h对葛根素的降解率达92.7%。3种材料对葛根素的吸附容量与其对葛根素的可见光降解能力一致,依次为N-Al-TiO2>纯TiO2>Al-TiO。

N和Al掺杂TiO_2可见光降解靛蓝溶液的动力学研究

采用N和Al掺杂TiO2合成的N-Al-TiO2纳米材料作催化剂,对靛蓝模拟废液进行降解.探讨了在可见光下催化剂用量、pH对靛蓝模拟废液的降解反应的影响,并得出该反应符合一级动力学反应的结论.

N和Al共掺杂TiO_2粉体的固相合成及可见光降解性能

采用固相反应法合成了N与Al共掺杂TiO2(N-Al-TiO2)粉体材料,利用XRD,UV-Vis,N2吸附及XPS等对其进行了物相织构表征,并研究了可见光辐照下催化剂对中性红的降解性能.结果表明,N和Al均进入TiO2晶格或晶格间隙,材料表面不仅存在替位取代形成的N-Ti-O与Ti-O-Al键,且存在间隙掺杂形成的Ti-N-O与Ti-O-N键.与纯TiO2相比,N-Al-TiO2对中性红显示出很高的可见光降解活性,2h内中性红的降解率为95.8%,降解过程服从一级反应动力学规律.