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_(0.5)ZnO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_(0.5)ZnO在循环使用4次后,体系对TC的降解率仅下降2.2%,表明Cd_(0.5)ZnO是一种重复使用效率高且稳定性较好的光催化剂。

sol-gel法制备镉掺杂铁酸镧气敏材料

研究了气敏材料的制备条件、相组成、电导和气敏性能。结果表明:固溶体La1–xCdxFeO3(0≤x≤0.15)呈典型的p型半导体。270℃操作温度下,掺杂x(Cd2+)为25%的LaFeO3材料(700℃下热处理4h)对浓度为4.5×10–5mol·dm–3的C2H5OH的灵敏度达81.5。有望开发为一类新型的酒敏传感器。

镉掺杂Bi_2VO_(5．5)的结构、相变、电导性能的研究

通过X射线衍射,DSC和交流阻抗等测试方法研究了镉掺杂Bi_2VO_(5.5)的结构,相变和电性能。由于Cd^(2+)的半径与V^(5+)和Bi^(3+)的半径都比较接近,所以在合成BICDVOX体系时假设了两种模型:Bi_2V_(1-x)Cd_xO_(5.5-3/2x)(x=0.05,0.075,0.10,0.125,0.15)和Bi_(2-x)VCd_xO_(5.5-1/2x)(x=0.10,0.20)。XRD和DSC分析表明了这两种模型可能同时存在。根据交流阻抗谱的结果,当x=0.10时,具有较高的电导率,这归因于此成分使高电导的四方相可以稳定到室温。

镉掺杂ZnO/SiO_2纳米复合材料的制备和发光性能

用溶胶-凝胶法制备了镉掺杂的ZnO/SiO2纳米复合物。X射线衍射和选区电子衍射表明其中的Zn1-xCdxO相在700℃时仍为非晶态。X射线光电子能谱显示锌主要处于ZnO和SiO2的界面上。镉掺杂使得复合物的荧光激发峰发射红移,说明镉被掺入了ZnO相。研究发现在一定的焙烧温度范围内,少量的镉掺杂极大地增强的复合物的荧光发射强度。

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%。

镉掺杂类水滑石催化剂的制备及其在木素超临界催化解聚中的初步应用

采用化学共沉淀法制备不同镉掺杂量的镉镁铝类水滑石催化剂,并将其用在杨木乙醇木素超临界催化解聚中,解聚溶剂体系为乙醇。通过X射线衍射、热重分析、傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行表征,确定了可形成镉镁铝类水滑石结构的最佳摩尔比。解聚产物GC-MS分析结果表明,木素超临界解聚产物复杂,主要为酯类和含苯环类物质。随着镁离子与镉离子摩尔比的增大,水滑石的结晶度先升高随后降低,其比值为8时结晶度最高,产物中酯类和苯环类物质含量最高,催化剂起到定向解聚的作用。

铁、镉复合掺杂氧化锌纳米粉体的制备及其光降解性能

以ZnCl2,CdSO4,FeCl3和CO（NH2）2为原料采用水热合成法制备了铁镉复合掺杂ZnO纳米材料,并用红外、紫外光谱、XRD等技术对材料进行了表征。以甲基橙为降解底物,以紫外光为光源,探讨了前驱体的干燥温度、干燥时间、煅烧温度、煅烧时间、铁镉的掺杂量以及降解体系pH值对样品光催化降解甲基橙的影响。结果表明：铁、镉复合掺杂制得的改性ZnO粉体属六方晶系,掺杂的铁、镉离子进入了ZnO晶格,没有新相出现,粒子直径在8~9nm;掺杂使得样品红外吸收增加,紫外-可见光谱出现蓝移;在160℃下干燥30min,290℃煅烧1h时所得1.65%Fe-0.39%Cd-ZnO纳米材料的光催化能力最好;在弱碱性条件下,加入质量1g/L时,样品对浓度为20mg/L甲基橙光照2h,其光催化降解率超过85%;甲基橙的光降解遵从一级反应动力学规律。

Cd^(2+)掺杂Cs_(2)ZnCl_(4)黄光荧光粉及其光学性能

全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd^(2+)掺杂的Cs_(2)ZnCl_(4)新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光激发下,呈现565 nm的宽带、长寿命(11.4 ms)发光,荧光量子产率达到46.0%。通过变温高分辨光谱测试分析,证明了其发光来源于Cd^(2+)的3E→^(1)A_(1)禁戒跃迁,并且在低温下(<170 K)还观测到局域态激子的发光及其到Cd^(2+)的高效能量传递过程。此外,该材料还展现出优异的抗热猝灭性能,150℃温度下的发光强度依然保持室温时的90.0%。本工作为Cd^(2+)掺杂金属卤化物的激发态动力学提供了新发现,也为新型高效零维金属卤化物发光材料的设计开发提供了新思路。

镉钯共掺ZnO的制备与H_(2)气敏性能研究

采用一步水热法制备了镉(Cd)、钯(Pd)共掺氧化锌(ZnO)纳米材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱和光致发光(PL)光谱对制备的样品进行了表征与分析,并对其氢气(H_(2))气敏性能进行了系统测试分析。实验制得样品为六方纤锌矿晶体结构,具有良好的结晶度;Cd、Pd的掺入改善了ZnO的结构,调控晶体缺陷;基于Cd、Pd共掺ZnO基传感器的检测体积分数、响应恢复时间和工作温度都有明显降低;并且该材料在60℃低温下对H_(2)仍具有良好的响应。最后,对Cd、Pd共掺ZnO的气敏原理也进行了探讨。

PbS/Ru(Ⅱ)配合物敏化Cd(Ⅱ)掺杂TiO_2纳米晶电极的光电化学

合成了Ｃｄ（Ⅱ）掺杂ＴｉＯ２纳米粒子（掺杂５％Ｃｄ（Ⅱ）），用光电化学方法测定了ＰｂＳ、ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２（Ｌ＝２，２′联吡啶４，４′二羧酸）分别敏化及ＰｂＳ／ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２复合敏化该纳米晶膜电极的光电化学行为，实验证明，ＰｂＳ、ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２单独敏化和ＰｂＳ／ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２复合敏化的Ｃｄ掺杂电极比纯的ＴｉＯ２电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动；在３８０～６００ｎｍ范围内。

尖晶石型掺镉锡酸锌光催化剂制备与活性研究

采用化学共沉淀法制备掺镉锡酸锌光催化剂,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征,该催化剂平均粒径小于30nm,属立方晶系。以波长λ=312 nm的光源分别对甲基橙和茜素红水溶液进行光催化降解,结果发现Cd2+的加入使Zn2SnO4对甲基橙和茜素红两种染料的光催化活性明显提高。

Cd掺杂的Cu_2ZnSnS_4光伏材料的发光光谱及其太阳能电池器件特性

利用溅射-硫化法制备了一系列不同Cd含量掺杂的铜锌锡硫薄膜材料,并获得了转换效率最高达10.65%的薄膜太阳能电池。利用扫描电子显微镜、变温光致发光谱、变激发密度发光光谱对材料进行了表征,分析了电池器件的电容-电压、电流-电压特性。材料的发光峰峰值显示出反常的温度依赖性,载流子表现出强烈的局域化特征。Cd的适当掺入可以抑制较深缺陷的形成并减小发光峰值和带隙值之间的能量差,从而减小了器件开路电压的损失,有利于器件效率的提升。

Er^(3+)掺杂Li_2O-CdO-Al_2O_3-SiO_2玻璃的合成及光谱分析

合成了Er3+掺杂Li2O CdO Al2O3 SiO2玻璃,对其吸收光谱、红外及上转换荧光光谱进行了测试和分析。根据吸收光谱和Judd Ofelt理论计算了该玻璃中Er3+离子在不同能级间的实验与理论振子强度、辐射跃迁几率、荧光分支比和寿命等光谱强度参数,在798和975nm激光激发下,观察到强的1.53μm红外发射及绿色上转换发光现象,对其形成机制进行了分析。探讨了这种玻璃作为新的激光材料及上转换实用功能材料的可能性。

钆、镉共掺纳米TiO_2光催化剂的合成及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯、硝酸钆和硝酸镉为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Gd和Cd共掺杂型纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)及UV-vis等测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Gd和Cd共掺后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-vis光谱分析表明,适量钆(0.2%)掺杂使得催化剂在400～600nm的可见光区域对光响应,而在Gd掺杂的基础上掺杂Cd后,催化剂在紫外光区及400～600nm的可见光区吸收显著增强,对光具有更高的利用率;光催化实验表明,钆和镉掺杂对纳米TiO2光催化活性有显著的影响,当钆和镉掺杂量为0.2%、0.3%时其光催化活性最好。

叶酸修饰的CdSe-TiO_2对HL60细胞的光动力灭活作用

研究了叶酸修饰硒化镉掺杂二氧化钛(FA-CdSe-TiO_2)的纳米颗粒体外光动力(PDT)灭活HL60细胞的作用效果,探讨了叶酸修饰增强CdSe-TiO_2纳米颗粒PDT效果的作用机理。利用水解沉积法制备CdSe-TiO_2,采用表面修饰方法制备FA-CdSe-TiO_2纳米颗粒。通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱等方法,对纳米颗粒进行结构和光学性质的表征;采用CCK-8法检测细胞活性;利用荧光探针标记技术分析细胞内活性氧水平,通过扫描电镜观察细胞的超微结构。结果表明:FA-CdSe-TiO_2纳米颗粒对细胞暗室毒性相较于CdSe-TiO_2没有大幅变化;而在光照条件下,FA-CdSe-TiO_2对细胞的生长抑制率相比于CdSe-TiO_2有较大提升,其中叶酸比例为1.0时,在18J/cm^2光剂量辐照下,PDT效率达84%;叶酸表面修饰提高了HL60细胞对纳米颗粒的摄取效率,使细胞内活性氧水平提升,进而增强了对HL60细胞的PDT灭活效率。

ZnS:Cu^(2+)(1%)Cd^(2+)(x%)量子点的制备及光学性质研究

利用水热法制备纤锌矿结构Zn0. 99-xCu0. 01CdxS量子点.实验结果表明:Cu^(2+)和Cd^(2+)均取代了Zn2+的位置掺入到Zn S的晶格中,且其尺寸约为(4. 0±1. 0) nm. Zn S:Cu^(2+)(1%) Cd^(2+)(x%)量子点光学性质研究表明,量子点具有来自于Cu^(2+)离子3d轨道以及深能级Cd^(2+)空位的跃迁发射峰,且随着Cd^(2+)离子掺杂浓度的增加其发光强度降低.这可能因为随着Cd^(2+)掺杂浓度的增加,缺陷中心增加,非辐射复合过程增加,致使发射峰强度降低.

溶胶–凝胶合成Zn1–xCdxO薄膜的结构形貌和光学性能

采用溶胶–凝胶法在玻璃基底上制备镉掺杂氧化锌(Zn_(1–x)Cd_xO)薄膜。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、紫外–可见分光光度计研究了镉掺杂量、预处理温度对薄膜结构及其光学性能的影响。结果表明:当预处理温度为150℃,且x<0.3时,Zn_(1–x)Cd_xO薄膜为六角纤锌矿结构;当x≥0.3时,Zn_(1–x)Cd_xO薄膜出现立方岩盐矿结构。制备的薄膜表面的晶粒分布均匀且致密,平均晶粒尺寸随掺杂量的增加先减小后增大。Zn_(1–x)Cd_xO薄膜在可见光范围内透过率均高于80%;随着镉掺杂量增大,薄膜的吸收边红移,其禁带宽度逐渐由3.3 e V(x=0)减小至2.2 e V(x=1.0)。