钙钛矿型氧化物LaFeO_3光催化活性的研究

本文用柠檬酸络合法制备了ＬａＦｅＯ３ 及Ｌａ１－ ｘＣａｘＦｅＯ３、ＬａＦｅ１－ ｘＣｕｘＯ３ 等钙钛矿型复合氧化物。以这些氧化物作催化剂在荧光高压汞灯照射下进行水溶性染料光催化降解试验，探讨了掺杂对ＬａＦｅＯ３ 光催化活性的影响。

钙钛矿型复合氧化物LaFeO_3和LaCoO_3的光催化活性

采用 柠檬酸法 合成了钙 钛矿型 复合氧化 物 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ 和 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ ， 并以其为 光催化 剂对水溶性染料 进行光 催化降解 实验 ，研 究 了 不同 光 源 和 不 同光 照 时 间 对 降解 脱 色 率 的影 响 ． 结 果表 明 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ 和 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ 均有较 强的光 催化活性 ，而 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ 的 光催 化 活性 明显 高 于 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ ， 这 主 要与 Ｆｅ３ ＋ 和 Ｃｏ ３ ＋ 离子 的电子 构型以及 Ｆｅ Ｏ 间和 Ｃｏ Ｏ 间的结合 能有关 ． 此外，对 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ 和 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ 分别进行 了光声 光谱分析 ，发现 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ 在较宽 的波 长范 围 内均 有吸 收 峰，而 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ 的 吸收 峰 的波长范围 较窄，这 进一步证 实了 Ｌａ Ｃｏ Ｏ３ 的光催 化活性应 高于 Ｌａ Ｆｅ Ｏ３ ．

TiO_2/LaFeO_3微纳米纤维的可控制备及光催化性能

利用静电纺丝技术及水热合成法制备了TiO2/LaFeO3异质结构.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等手段对TiO2/LaFeO3微纳米纤维的结构和表面形态进行表征.通过亚甲基蓝(MB)光降解反应研究了其光催化性能.结果表明,不完全碳化TiO2纤维表面的缺陷位点是LaFeO3纳米粒子的有利生长点.TiO2/LaFeO3异质结材料的带隙明显窄于TiO2,光催化活性得到提高;经140 min紫外光照射后,TiO2/LaFeO3异质结催化剂对MB的降解率为65.34%,分析和探讨了其光催化机理.

LaFeO_3和SrFeO_(3-λ)对水溶性染料的光催化降解

采用柠檬酸法合成钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和SrFeO3 λ,并以其为光催化剂对不同水溶性染料进行光催化降解实验。结果表明 :SrFeO3 λ的光催化活性明显高于LaFeO3,这与A位离子 (La3+ 、Sr2 + )的电子构型的不同有关。

LaFeO_3的光催化性

LaFeO 3 nanocrystals were synthesized by both citric acid and microemulsion methods. Their structures, sizes and morphologies were investigated by XRD and TEM. All the LaFeO 3 obtained showed catalytic activity in decolorization of some organic dyes under irradiation of mercury lamp.

纳米钙钛矿型复合氧化物LaFeO_3光催化分解水制氢

利用柠檬酸络合法合成了钙钛矿型复合氧化物LaFeO3,利用XRD,SEM,TEM,XPS和UV-VIS DRS等表征手段分析了所制备材料的结构、形貌、粒径大小、表面物种和吸光性能。结果表明,所制备的LaFeO3具有完好的钙钛矿型结构,粒子大小均匀,其粒径为40 nm左右,表面上Fe3+和Fe2+共存,且活性吸附氧种占57.25%。所制备的LaFeO3在400~700 nm的可见光区具有明显的吸收带,其能隙为2.16 eV。通过紫外光的激发,在草酸的耦合作用下,纳米LaFeO3上发生光分解水产氢反应,其平均产氢速率达到718.2μmol.h-1.g-1。

钙钛矿型LaFeO_3和SrFeO_3的光催化性能

采用柠檬酸法合成钙钛矿型复合氧化物LaFeO3 和SrFeO3 ,并以其为光催化剂对不同水溶性染料进行光催化降解实验。结果表明 :SrFeO3 的光催化活性明显高于LaFeO3 ,这与A位离子 (La3 + ,Sr2 + )的电子构型的不同有关。

H_2分子在LaFeO_3表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定La Fe O_3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H_2分子在La Fe O_3(010)表面的吸附性质。La Fe O_3(010)表面存在La O和Fe O_2两种终止表面,但吸附主要发生在Fe O_2终止表面,由于La Fe O_3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H_2分子在La Fe O_3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O_2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H_2分子的解离能垒为1.542 e V,说明表面需要一定的热条件,H_2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H_2O分子,此时H_2O分子与表面形成物理吸附,H_2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H_2分子在La Fe O_3(010)表面还可以发生物理吸附。

纳米LaFeO_3湿敏特性的研究

用柠檬酸盐法制备纳米晶ＬａＦｅｏ３材料。平均粒径为１５ｎｍ。纳米ＬａＦｅＯ３湿敏元件的灵敏度高于的瓷ＬａＦｅＯ３湿敏元件。在１０～９８％；ＲＨ湿度范围电阻变化三个数量级。掺杂可以改善纳米ＬａＦｅＯ３湿敏元件的电阻－湿度特性，降低电阻，减小湿滞。

三种络合剂对LaFeO_3晶体形成的影响

In this paper, polycrystalline powders of LaFeO3 have been Prepared by the decomposation of mixed nitrates with and without various complexing agents respectively. The Phase changes at different temperatures have been investigated by XRD, TG, DTA and IR. The effects of adding complexing agent, citric acid, HAC and EDTA, on the formation of single phase LaFeO3 have been discussed. The formahon of single phase perovskite-type LaFeO3 are favoured by adding vedous complexing agents. The favourable order for the formations of LaFeO3 is that citric acid＞HAC≈EDTA.

静电纺丝法制备LaFeO_3微纳米纤维

采用静电纺丝技术并结合溶胶-凝胶方法制备了LaFeO3微纳米纤维．用差热一热重分析（TG—DTA）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱和场发射扫描电镜（FE-SEM）对样品进行了表征．实验结果表明，390℃时钙钛矿结构的LaFeO3晶体开始形成，同时伴有少量微弱的La2OCO3和Fe2O3杂相存在，600℃煅烧获得正交钙钛矿结构的LaFeO3微纳米纤维，其纤维直径分布在300～600nm之间，其平均直径约为420nm，平均晶粒尺寸为28nm．

制备方法对LaFeO_3可见光光催化活性的影响

采用4种方法制备LaFeO3催化剂,探讨制备方法对LaFeO3催化剂结构和性能的影响。用XRD、UV-VisDRS、PL和SEM等手段对样品进行表征。以罗丹明B为目标降解物,考察催化剂的可见光光催化活性。研究结果表明:这4种方法均能制备单一的钙钛矿型LaFeO3催化剂,其中,共沉淀法制备的催化剂具有最大的晶粒尺寸,最小的比表面积,仅为0.4m2/g,显示出最强的光催化活性;在可见光照射下反应140min,罗丹明B的脱色率达到53.6%。柠檬酸络合法制备的催化剂的比表面积最大,为8.1m2/g,但其脱色率仅为9.0%。由此可推断,小的颗粒和高的比表面积并不是总有利于催化剂的光催化活性,大的晶粒和规整的表面形貌等对催化活性也具有决定性的影响。

纳米LaFeO_3的制备和表征及其气相光催化性能

以硝酸镧和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,利用溶胶凝胶法制备了钙钛矿结构的纳米LaFeO3,并用TG-DTA、XRD、BET、SPS等方法对样品进行了表征．重点考察了热处理温度对光催化降解气相正戊炕活性的影响,探讨了表面光电压信号与光催化活性的关系．结果表明：热处理温度为500℃时,钙钛矿结构的纳米LaFeO3开始生成,随着焙烧温度升高,结晶度变高．在光催化实验中,500℃焙烧的纳米LaFeO3表现出较高的光催化活性,且焙烧温度升高,光催化活性下降,与表征结果一致．说明热处理温度越低,LaFeO3纳米晶尺寸越小,SPS信号越弱,光催化活性越高．

用酒石酸凝胶法制备LaFeO_3纳米晶

用酒石酸溶胶 -凝胶法制备出纳米 L a Fe O3材料 ,粒径 30～ 10 nm。用 X射线衍射仪和透射电子显微镜对材料的结构、粒径进行了分析和表征。

超微LaFeO_3的合成及电性质研究

采用溶胶－凝胶法合成了ＬａＦｅＯ３超微粉末．Ｘ射线衍射分析表明：在４５０℃已生成了纯相的ＬａＦｅＯ３超微粉末；不同温度焙烧时，结构不变，均为正交晶系．试验发现，ＬａＦｅＯ３的平均粒径随焙烧温度的增加而明显增大．初步研究了ＬａＦｅＯ３的电阻率随粒径的变化，发现ＬａｆｅＯ３的电阻率随粒径的增加而增大；导电活化能随粒径的减小而降低．

Sr掺杂LaFeO_3的微波化学制备及气敏性能的研究

利用微波化学法合成Sr掺杂LaFeO3粉体,并对其晶体结构和形貌进行了表征,结果表明Sr掺杂LaFeO3粉体为单一正交钙钛矿结构,没有杂相峰出现,且La0.91Sr0.09FeO3颗粒呈椭球状,颗粒粒径为65nm左右,颗粒分散性较好。对材料的气敏性能研究结果表明,La0.91Sr0.09FeO3元件在工作温度为180℃时对1.0×10-5甲苯气体的灵敏度为9.5,且具有良好的选择性,响应和恢复时间分别是40和50s。

溶胶凝胶法制备钙钛矿型LaFeO3薄膜及其在碱性水溶液中的电化学行为

采用溶胶-凝胶法在Si和Ni衬底上制备LaFeO3薄膜,研究退火处理对LaFeO3薄膜的相结构、形貌和成分的影响,及退火温度和环境温度对LaFeO3薄膜电化学性能的影响.结果表明:退火后2种衬底上的LaFeO3薄膜都具有钙钛矿型正交结构,随退火温度升高薄膜晶粒尺寸变大,Si和Ni衬底上制备的LaFeO3薄膜的最佳结晶温度分别是900、700℃.Si衬底上的LaFeO3薄膜退火后为颗粒膜,薄膜表面平整,与衬底接触良好,900℃退火后薄膜表面出现裂纹.Ni衬底上的LaFeO3薄膜退火后表面平整致密,800℃开始出现裂纹.室温(25℃)下LaFeO3薄膜电极首次放电容量很低,充电平台随退火温度变化有显著差别,700℃退火1h后具有最小的阴极极化和最大的放电容量.随水浴温度升高和循环次数增加,LaFeO3薄膜电极的放电容量有增加的趋势.

LaFeO_3和Fe_2O_3制备及其对三硝基甲苯光催化降解作用研究

采用硬脂酸溶液燃烧法直接合成了具有较高比表面积钙钛矿型LaFeO3和α-Fe2O3.通过X射线衍射、扫描电镜、傅里叶红外、紫外可见漫反射及光电子能谱等技术对其进行了表征。所合成的LaFeO3在紫外和可见光区有明显吸收。紫外和太阳光下以LaFeO3为催化剂,对2,4,6-三硝基甲苯(TNT)模拟废水进行了初步的光催化降解研究。实验结果表明:太阳光下0.5×10-3mol LaFeO3对TNT的光催化降解效果与紫外光下相当;1 h内降解率达51%,表现了较好的光催化活性;另外,紫外光下LaFeO3光催化效果明显优于α-Fe2O3,这与LaFeO3表面吸附了较多的吸附氧与羟基相关。

Nd、Mn离子掺杂对铁氧体LaFeO_3的结构和性能影响

采用高温固相反应法制备了LaFe1-xMnxO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)和La1-xNdxFeO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)2个系列样品,分别研究了Mn离子部分替代Fe位掺杂、Nd离子部分替代La位掺杂对材料结构和性能的影响。研究结果表明:随着Nd离子掺杂浓度的增大,样品的晶格参数和晶胞体积均呈减小的趋势,随着Mn离子掺杂浓度的增大,样品的晶格参数和晶胞体积均有所增加。Mn离子掺杂使样品的居里温度呈现升高趋势,而Nd离子的掺杂使样品的居里温度呈现降低趋势。

纳米LaFeO_3的制备及H_2S气敏性能研究

以无机物K3[Fe(CN)6]和La(NO3)3.nH2O为原料,用热分解配合物前驱体法制备了LaFeO3纳米粉体.用X-射线粉末衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的物相、形貌进行了表征.本工作还以沉淀法相同温度条件下煅烧出的LaFeO3作了对比.结果显示:热分解法在煅烧温度为700℃即可生成纳米晶LaFeO3,TEM显示产物为均匀的椭球形颗粒,充分表明该方法制备的材料具有良好分散性,且纯度较高.将合成材料制备成旁热式气敏元件,气敏性能测试结果表明:合成材料对H2S具有高的灵敏度和选择性,在192℃工作时,对35μL/LH2S气体的灵敏度可达72倍.