并流沉淀法合成Fe掺杂ZnO及其光催化脱氮性能

以Zn(NO_3)_2·6H_2O与NH_3·H_2O为原料,采用并流沉淀法合成了Fe掺杂ZnO,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)及比表面积(BET)等测试方法对产物的结构与形貌进行了表征;并以吡啶(Py)石油醚溶液为模拟污染物,考察了其光催化脱氮性能。结果表明,当Fe掺杂量不高于1.0%时,所有复合物均拥有单一的六方晶系纤锌矿结构,尚未出现其他物相。Fe掺杂可有效抑制ZnO晶粒的生长,增大产品的比表面积,并拓宽其光响应范围,显著提高催化剂的光催化活性。处理初始浓度为10μg·g^(-1)的Py石油醚溶液,0.50%Fe光催化剂投加量为0.6 g·L^(-1),光照距离10 cm,经150 W高压汞灯照射50 min,Py的降解率达到65.3%。

Fe掺杂ZnO稀磁半导体的结构与磁性

以Fe(NO3)3.9H2O与Zn(NO3)2.6H2O为原料,与适量的柠檬酸配制成溶液,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法合成干凝胶前驱体,将前驱体在空气及氩气气氛中烧结得到Zn1-xFexO样品,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和振动样品磁强计(VSM)对所制备样品的结构和磁性进行研究.结果表明,在氩气中烧结时,Fe在ZnO中的掺杂摩尔分数小于4%,在空气中烧结时,Fe在ZnO中的掺杂摩尔分数约为10%,在两种气氛下制备相同掺杂摩尔分数样品的磁性不同,是由于Fe在样品中所处的价态不同,从而影响了样品的结构及磁性.

可见光响应Fe掺杂ZnO的制备及光催化性能的研究

以硝酸锌、氯化铁等为原料,采用水热合成法制备不同比例Fe掺杂的ZnO光催化剂(Fe-ZnO)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼散射(Raman)和紫外可见(UV-vis)漫反射光谱对样品的形貌、结构、相组成进行表征。结果表明,Fe已经掺入了ZnO晶格中;掺杂使光吸收带向红外区域扩展,提高可见光响应。BET测试发现Fe掺杂的ZnO材料具有很好的结构稳定性和相当高的比表面积,对Cr(VI)水溶液进行降解实验,结果显示Fe掺杂后ZnO具有较高的光催化活性和良好的稳定性。

水热合成Fe^(3+)掺杂ZnO复合材料及其光催化活性

以Zn(Ac)2.2H2O、Fe(NO3)3.9H2O和NaOH为原料,采用水热法合成了Fe3+掺杂ZnO复合材料。并用X射线衍射和扫描电子显微镜测试技术对合成样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,Fe3+掺杂ZnO合成产物为直棒状,直径为500nm,长度为3μm左右。样品的紫外可见漫反射分析结果表明,在300～500nm紫外可见光区域均有强的吸收。Fe3+掺杂ZnO作为光催化剂降解有机染料性能优于纯ZnO材料。

YAlO_3/Fe掺杂ZnO复合物的制备、表征及对酸性红B的降解

采用溶胶-凝胶、超声分散和溶液沸腾法制备YAlO3/Fe掺杂ZnO复合物,在可见光的照射下,考察了酸性红B降解效果,并利用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对光催化剂进行了表征,同时研究了YAlO3的包覆量、YAlO3/Fe掺杂ZnO的量、可见光照射时间、处理温度和处理时间等因素对酸性红B降解率的影响,其降解过程也用HPLC进一步进行验证。结果表明,YAlO3/Fe掺杂ZnO在40 min酸性红B的降解率达到97.7%,表现出更好的光催化活性。

Fe掺杂摩尔分数对ZnO热致变色变发射率性能研究

利用高温固相法制备不同摩尔分数Fe掺杂ZnO样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计和IR-2双波段红外发射率测量仪等手段对样品进行晶体结构、微观形貌、光学性能和热致变色变发射率性能的测试和分析。结果表明:适量掺杂可使Fe离子取代ZnO中的部分Zn离子,不会改变ZnO原本的六方纤锌矿结构;随Fe摩尔分数的增加,ZnO晶体的结晶质量下降;室温下Fe掺杂ZnO样品呈桔黄褐色,随掺杂摩尔分数增加,样品颜色逐渐变深;当测试温度增加时,样品颜色变成深棕色,且具备可逆热致变色性能;掺杂后样品的红外发射率随测试温度增加先降后升,与样品中的杂质电离和晶格振动吸收密切相关。