Fe^(3+)/W^(6+)共掺杂纳米TiO_2的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Fe3+/W6+共掺杂纳米TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、FT-IR以及荧光光谱(PL)等对样品进行表征,结果表明:共掺杂纳米TiO2的形状以球形为主,粒径约为20~30nm,晶型为锐钛矿型;粒子表面吸附了大量的水分子和羟基;共掺杂TiO2纳米粒子并没有引起新的荧光现象,Fe3+和W6+产生了协同作用,有效抑制了光生电子和空穴的复合.以甲基橙为目标污染物研究了共掺杂纳米TiO2的光催化性能,结果表明:Fe3+/W6+共掺杂纳米TiO2的光催化活性比未掺杂或单一掺杂0.05%Fe3+纳米TiO2的光催化活性都高,当Fe3+/W6+掺杂浓度分别为0.05%和0.04%时,甲基橙的降解率达到最高,达到94.6%.

Ag^＋／Fe^3＋共掺杂纳米TiO2薄膜光催化性研究

用溶胶-凝胶法制备了Ag^＋／Fe^3＋复合掺杂的纳米TiO2薄膜，以甲基橙为光催化反应模型化合物，考察了复合掺杂光催化剂的活性。Ag^＋、Fe^3＋的掺入量分别为ωAg^＋=0．043％、ωFe^3＋=0．1％，且同时掺入TiO2光催化时具有最佳的光催化效率。并通过XRD、AFM、UV—Vis对复合掺杂薄膜进行了表征。结果表明，金属共掺杂可以促进纳米TiO2由锐钛矿向金红石相转化，平均晶径约为30nm左右；Fe^3＋掺入可能以替代的方式占据TiO2晶格中Ti^4＋的位置，并在TiO2禁带中产生掺杂能级，使吸收边红移，并在可见光区有极低的透过率。Ag^＋的掺入在光催化过程中有效地抑制光生电子与空穴的复合，提高掺杂TiO2的光催化效率。

沸石负载N、Fe^(3+)共掺杂TiO_2催化剂制备及表征

以人造沸石为载体,采用溶胶-凝胶法对N、Fe3+共掺杂TiO2进行负载化研究,探讨了焙烧温度、载体粒度、负载次数等因素对负载型光催化剂结构和催化活性的影响。研究了模拟太阳光下负载型光催化剂对活性染料SumifixTQ-Blue的降解性能,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外—可见光漫反射吸收光谱(UV-VisDRS)等方法对催化剂进行了表征。结果表明,以60～80目人造沸石为载体,400℃下焙烧2h、负载3次的负载型光催化剂(N/Fe3+/TiO2-沸石催化剂)对SumifixTQ-Blue具有较高的降解率;N、Fe3+共掺杂发挥了两者的协同作用,增强了TiO2的紫外光吸收的同时也使其光吸收范围拓展到可见光区;而多孔材料沸石的引入也进一步提高了催化剂的催化活性。

植物补光灯用Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能

目的:探究一种新型植物补光灯用荧光粉的制备与发光性能。方法:采用高温固相法制备红色荧光粉Sr_(3)LiSbO_(6):Mn^(4+),Eu^(3+),分析其XRD、SEM、发光性能、热稳定性、寿命衰减和色度坐标。结果:制得的荧光粉可被305 nm紫外光激发,其中Sr_(3)LiSbO_(6):0.2%Mn^(4+),14%Eu^(3+)具有最佳发光强度,并在698 nm处呈现强的红光荧光辐射。同时探究样品的浓度猝灭效应,将猝灭归因于偶极-偶极(d-d)相互作用。探讨样品的热稳定性,在155℃下的发光强度为室温下的64.5%。同时对样品的荧光寿命和CIE进行系统分析,结果表明利用最佳荧光粉封装的LED呈现强的红光荧光辐射。结论:制得的Sr_(3)LiSbO_(6:)Mn^(4+),Eu^(3+)荧光粉是一种新型LED红色荧光材料。荧光发射谱与植物光敏色素P fr和P r的光谱比对表明,基于该荧光粉封装的LED在植物照明方面具有较好的应用前景。

微波绿色合成N,S共掺杂碳点及其在Fe^(3+)检测和温度传感方面的应用

以韭菜为前驱体,采用微波法一步绿色合成N,S共掺杂的粒径均匀、分散性好的碳点。所合成的碳点近似球状,粒径2.0-5.0 nm。在365 nm的紫外灯照射下发明亮的蓝色荧光,发射峰具有激发波长依赖性。Fe^(3+)对所制备的碳点有明显选择性荧光猝灭现象。在5-300μmol/L的范围内,荧光猝灭程度(F/F_(0))与Fe^(3+)浓度呈现良好的线性关系(R=0.9930),检测限为4.0μmol/L。同时探测温度对制备碳点的影响,在20-55℃范围内,碳点荧光强度与温度具有较好的线性响应。由于生理温度范围在此温度范围内,所制备的碳点可用于细胞温度传感。

B,N,S共掺杂石墨烯量子点的制备及对Fe3+和H2PO4-的荧光检测

利用水热法制备了一种可在纯水体系中连续"OFF-ON-OFF"荧光识别Fe^3+和H2PO4^-的B,N,S共掺杂的石墨烯量子点探针材料(BNS-GQDs),并对其形貌和结构进行了表征,结果表明,BNS-GQDs粒径分布均匀,平均粒径为4nm,具有类似石墨烯的结构,且成功掺杂了B,N,S原子.光谱表征结果表明,其在纯水体系中可以实现对Fe^3+的荧光猝灭识别;同时,BNS-GQDs+Fe^3+体系能够专一性地荧光增强识别H2PO4^-.识别机理研究表明,BNS-GQDs可与Fe^3+通过静电作用形成配合物并向Fe^3+转移电子,从而引起荧光猝灭;H2PO4^-可从上述配合物中置换出Fe^3+,引起体系荧光恢复.BNS-GQDs识别Fe3+和H2PO4-具有较好的可逆性,可应用于Hela细胞和实际水样中Fe^3+和H2PO4^-的检测.

近紫外激发Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Eu^(3+),Li^(+)红色荧光粉的制备及荧光性能

采用溶胶-凝胶法成功制备出系列Eu^(3+)掺杂和Li^(+)、Eu^(3+)共掺杂Gd_(2)ZnTiO_(6)红色荧光粉,并研究Li^(+)、Eu^(3+)掺杂对样品的晶体结构、微观形貌及发光性能的影响。结果显示,所制备的Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Eu^(3+),Li^(+)(GZT∶Eu^(3+),Li^(+))荧光粉为双钙钛矿结构,属于单斜晶系(空间群:P2_(1)/n),大小为10μm的无规则形状的颗粒。在395 nm近紫外光的激发下,GZT∶Eu^(3+)的发射光谱展示出典型的Eu^(3+)线状特征光谱,发射峰中心位于615 nm处,归属于Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁。Eu^(3+)的最佳掺杂浓度为0.07(摩尔分数),样品显示明显的浓度猝灭效应,其机制为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。此外,研究还发现,Li^(+)掺杂对样品的晶体结构、微观形貌没有影响,但是一定量的Li^(+)掺杂可以显著增强样品的荧光强度。当Li^(+)浓度为0.05时,荧光粉发射主峰强度增强程度最大,提高至原来的4.3倍,说明通过Li^(+)、Eu^(3+)共掺杂可以获得高亮度的GZT红色荧光粉。GZT∶0.14Eu^(3+),0.05Li^(+)荧光粉的CIE色坐标为(0.6311,0.3753)与标准红光色坐标(0.670,0.330)较为接近,是一种潜在的LED用红色荧光粉。

Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy^(3+),Eu^(3+)共掺杂Gd_(2)ZnTiO_(6)白光荧光粉.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、形貌及荧光性质进行了表征.结果表明,所制备的样品均为双钙钛矿结构,属于单斜晶系(空间群:P21/n),形貌为2~5μm无规则形状的颗粒.在392 nm近紫外光的激发下,Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉展现出Dy^(3+)的蓝光、黄光发射以及Eu^(3+)的特征红光发射.此外,通过调节Dy^(3+)和Eu^(3+)的掺杂浓度,可实现低色温的暖白光发射.基于样品优异的荧光性能,该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.

Fe-Bi_2WO_6/SBA15制备及其光催化性能研究

以介孔SBA15为载体,采用水热法制备了Fe-Bi_2WO_6/SBA15。通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)等技术对其进行了表征,并用于对水溶液中亚甲基蓝(MB)的可见光降解。表征结果表明了Fe-Bi_2WO_6/SBA15维持了长程有序的介孔结构,孔径和比表面积都有所下降,平均孔径为7.793nm,Fe/Bi_2WO_6存在于介孔孔道内外,Fe高度分散。在可见光照射、MB浓度为10mg·L^(-1)、pH值为5.5、催化剂加入量为2.0 g·L^(-1)的条件下,反应140 min时,MB的降解率达到了94.5%。

Fe^(3+),Ce^(3+)共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备Fe3+,Ce3+共掺杂的纳米TiO2光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO2光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe3+,Ce3+共掺杂能抑制TiO2晶粒的生长,并使TiO2的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe3+和Ce3+共掺杂对提高TiO2在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe3+)∶n(Ce3+)∶n(TiO2)=0.005∶0.015∶1,最佳烧结温度为650℃.

N和Fe^(3+)共掺杂TiO_2薄膜的制备及亲水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了N和Fe3+共掺杂的TiO2薄膜,研究了N,Fe3+不同掺杂比例、镀膜层数、热处理温度和光照时间等对TiO2薄膜亲水性能的影响.结果表明当掺杂物N和Fe3+的摩尔比为5.9∶1、镀膜层数为3层、热处理温度为550℃时,所制备的薄膜亲水性能最佳(接触角为2°).