Construction of one dimensional ZnWO4@SnWO4 core-shell heterostructure for boosted photocatalytic performance

The one-dimensional ZnWO4@SnWO4 photocatalyst with a core-shell heterostructure was successfully constructed by a simple two-step method. It is interesting to note that ZnWO4@SnWO4 composite photocatalyst owns a higher photocatalytic activity for Rh B degradation under visible light irradiation. The introduction of SnWO4 shell layer, which forms a clear heterogenous interface between ZnWO4 and SnWO4, increases the photo-absorption efficiency of ZnWO4 nanorods. In addition, its band-edge absorption evidently shifts toward the visible region. Based on the photoelectrochemical(PEC) and electron spin resonance(ESR) measurements, it is found that the photocatalytic activity was attributed to the efficient separation and transfer of photo-generated charge carriers. Hence, they can produced more hydroxyl radical(·OH) as the main active species in the photocatalytic reaction process.

醛溶剂热法制备ZnWO4及其光催化净化含铬废水性能研究

以六水合硝酸锌和二水合钨酸钠为原料,甲醛和水作为溶剂,一系列ZnWO_(4)光催化剂通过醛溶剂热法进行制备。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N_(2)-物理吸附(BET)等测试手段被用于样品物理化学性质表征。以Cr(Ⅵ)溶液作为目标污染物,汞灯照射下的醛水比(V_(HCHO)/VH_(2)O)对ZnWO4光催化性能的影响的研究结果表明,醛水比为25%时制备的ZnWO4表现出最佳的Cr(Ⅵ)光催化还原活性,其对Cr(Ⅵ)的光催化还原速率常数为2.3×10^(-3)min^(-1),是单纯水热法制备ZnWO_(4)样品的6.3倍。醛溶剂热法可为制备高性能的ZnWO_(4)光催化除铬材料提供新的研究思路。

反应条件对ZnWO_4纳米棒的形貌和光致发光性能的影响

采用水热法合成了ZnWO4纳米棒,并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和粉末X射线衍射(XRD)等技术对产物进行了表征.实验结果表明,反应溶液的pH值和反应时间是影响ZnWO4纳米棒形成的重要因素.研究了不同反应条件下制备的ZnWO4纳米晶的光致发光性能.

棒状ZnWO_4纳米晶的合成及其光催化性能

以Na2WO4.2H2O和Zn(COOCH3)2.2H2O为原料,采用微波水热法,制备具有光催化性能的黑钨矿型棒状ZnWO4纳米晶.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见吸收光谱仪(UV-Vis)和光致发光谱仪(PL)分别对产物的物相、形貌和光学性能进行了表征.结果表明:采用微波水热法,产物沿(100)晶面取向生长为棒状结构;对其光学性能和光催化性能的研究显示,所制备的ZnWO4具有蓝光发光特性,其激发峰和发射峰分别为295和460 nm,其还具有较强的紫外吸收特性;棒长约为50～60 nm,(100)取向度为0.24的ZnWO4纳米晶具有最佳的光催化性能.

ZnWO_4纳米晶光催化剂的制备及表征

以Na2WO4.2H2O和Zn(NO3)2.6H2O为原料,采用水热法制备出ZnWO4纳米晶催化剂。以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4催化剂的光催化性能,探讨了水热温度、水热时间和水热溶液pH值对ZnWO4催化剂的结晶形态及光催化活性的影响规律,结果表明:在酸性条件下制备的ZnWO4为片状结构,链状分布,而在碱性条件下为棒状结构。在180℃,24 h的制备条件下,ZnWO4催化剂显示出最高的光催化活性。水热溶液pH=5和pH=8时制得的催化剂在2 h内对5 mg/L的曙红B溶液的脱色率分别达到86%和95%。制备过程中溶液的pH值,催化剂的晶态和比表面积是影响催化剂活性的重要因素。

ZnWO4的制备及在染料敏化太阳能电池中的光电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了ZnWO4粉体,研究了其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能。使用XRD和SEM对粉体的结构和形貌进行表征,讨论了煅烧温度对ZnWO4在DSSCs中的光电性能影响。结果表明,随着煅烧温度升高,结晶趋于完整;煅烧温度对ZnWO4粉体颗粒的粒径,形貌和光电性能都有较大的影响;煅烧温度为600℃时制备的ZnWO4组装的DSSCs光电性能比较好,开路电压(Voc),短路电流(Isc)和转换效率(η)分别为481mV,0.114 mA/cm2和0.21%。

ZnWO_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米棒的制备及发光性能

采用水热法以聚乙二醇为分散剂合成了Er3+,Yb3+共掺的ZnWO4纳米棒。X射线衍射、透射电子显微镜分析结果表明:所得产物为直径约20nm的ZnWO4纳米棒。在激发波长为980nm的半导体激光器做光源激发下,确定样品的3个发射峰的发光中心位于532、553和656nm,分别对应于铒离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁。

水热法合成纳米ZnWO4／Ag及其光催化性能研究

以Na2WO4.2H2O和Zn(NO3)2.6H2O为原料,采用水热法制备了掺Ag+的ZnWO4催化剂。利用XRD、TEM和UV-vis吸收光谱对该催化剂进行表征;以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4/Ag催化剂的光催化性能。结果表明,一定量Ag+的掺入使复合光催化剂活性明显优于单一的ZnWO4,Ag+的掺入量为0.5%(原子分数)样品光催化效果最佳,1h内对5mg/L曙红B溶液的脱色率达到93%,是改性前的1.26倍。

表面活性剂对水热合成纳米ZnWO_4∶Eu^(3+)性能的影响

分别以乙二醇(EG)、丙三醇(Gly)、聚乙二醇-10000(PEG-10000)和十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂,采用水热法制备了ZnWO4∶Eu3+纳米棒,通过X射线粉末衍射仪、红外光谱、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等分析表征了样品的物相结构、形貌和发光性能。结果表明:ZnWO4∶Eu3+红色荧光粉均为黑钨矿纯相;不同表面活性剂存在下所得样品颗粒基本呈短棒状,但长径比不同,Gly存在下所得棒状颗粒的长径比较小,粒度分布比较均匀,而以EG、PEG-10000和SDS为表面活性剂所得样品的长径比略大,粒度分布不均匀;ZnWO4∶Eu3+荧光粉的主峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁;添加不同的表面活性剂对荧光粉的激发峰和发射峰的强度影响很大,其强度大小顺序为:I PEG-10000>I SDS>I EG>I Gly。

水热釜中不同位置对ZnWO_4薄膜性能的影响

采用水热法制备ZnWO4薄膜,研究了基体在反应釜不同位置对ZnWO4薄膜及其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能的影响。采用XRD、SEM、UV-Vis、I-V及EIS对ZnWO4薄膜的结构、形貌及光电性能进行了表征。结果表明,反应釜不同位置得到的ZnWO4薄膜,均属黑钨矿型结构。薄膜的致密程度和厚度由反应釜顶部到底部依次增加,并且组成薄膜的颗粒由椭圆球状逐渐变为纳米棒状。位于水热反应釜中部位置生长的ZnWO4薄膜组装的DSSCs光电转换效率最高。

ZnWO_4^(4+)Ge^(4+)中Ge^(4+)对发光的影响

已经生长出不同掺杂浓度的ZnWO_4:Ge^(4+)单晶。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的吸收谱在323nm处有一个强的吸收带,有助于荧光效率的提高。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的激发谱由405nm、450nm和465nm三个带组成。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的能量分辨率可高达14.9％,因而可在辐射探测器和X射线接收器等方面得到应用。

ZnWO_4单晶衬底制备ZnO薄膜的发光性能

以Zn(CH_3COO)_2·2H_2O为反应的前驱体,采用溶胶一凝胶法在ZnWO_4单晶衬底上制备出了具有良好光学特性的ZnO薄膜．通过理论计算和实验论证分析了ZnWO_4单晶作为制备ZnO薄膜的衬底材料的可行性．结果表明,ZnWO_4晶体的a晶面与ZnO晶体的c晶面晶格匹配很好,最佳方位晶格失配率只有0．83％,是制备ZnO薄膜的优良衬底．用波长325 nm光激发,薄膜在396 nm有较强的荧光发射．

ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的光谱

采用提拉法生长出不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)单晶.该材料在912nm处形成宽带荧光发射.激发峰随掺杂浓度的加大而向短波方向移动.在发射带晶体的吸收低,有可能作为在800—1000nm可调谐激光工作介质.

Yb∶ZnWO_4激光晶体的光谱特征

采用Czochralsk i法生长出光学质量较高的Yb∶ZnWO4单晶,通过偏振吸收光谱、荧光光谱的测量计算出其吸收截面为3.0×10-20cm2、发射截面为2.0×10-20cm2和荧光寿命为1.15m s,并推导Yb3+的Stark分裂能级。实验表明,Yb∶ZnWO4在近红外972nm处有强吸收峰,发射光谱是从914nm到1055nm的宽带,荧光寿命长,是一种新型LD抽运的可调谐激光晶体。

ZnWO_4纳米微粒高效催化合成5-苯基-1H-四氮唑

约10 nm大小的ZnWO4纳米微粒通过简单的溶剂热方法成功合成出来,将其应用于催化苯甲腈[3+2]环加成合成5-苯基-1H-四氮唑的反应。结果表明,0.2 mmol的ZnWO4纳米微粒110℃催化反应10 h,合成产物的产率达到81%;非晶态、纳米棒ZnWO4作为催化剂的产率分别为43%和65%。显然,催化剂用量少,反应时间短,反应条件温和,催化效率高。这或许归因于ZnWO4纳米微粒的小尺寸和高分散性,导致其比表面积大,活性位点多。ZnWO4纳米微粒表面的不饱和W原子与腈基作用,活化了腈基从而加速了反应的进行。

ZnWO4∶Mn2＋晶体生长及光谱特征

采用Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ技术生长出光学质量的ＺｎＷＯ４∶Ｍｎ２＋单晶。根据所测吸收谱、荧光光谱、激光光谱和荧光寿命，推导出激活离子能级图。结果表明，在低对称晶体中，Ｍｎ２＋离子呈现出以５８８．６ｎｍ为中心的宽带荧光。由光谱数据可以看出，该晶体为一潜在短波长可调谐激光工作物质。

(1-x)ZnWO_4-xTiO_2陶瓷的微波介电性能研究

用固相反应法在1 150℃烧结2h得到了致密的(1-x)ZnWO4-xTiO2(0.1≤x≤0.8)系列微波介质陶瓷,对陶瓷的相组成、显微结构及微波介电性能进行了研究。结果表明:在(1-x)ZnWO4-xTiO2(0.3≤x≤0.5)陶瓷样品中存在ZnWO4、TiO2及Zn2TiO4三相,当Zn2TiO4相的量较多时,样品的微波介电性能较好。随着TiO2的含量增加,(1-x)ZnWO4-xTiO2陶瓷的εr及τf值单调递增,而Q.f值则先上升后下降。当x=0.4时,(1-x)ZnWO4-xTiO2陶瓷样品的微波介电性能为:εr=26.56、Q.f=42 278GHz及τf=61.37×10-6/℃。它是一种具有中等介电常数,中低烧结温度且性能优良的微波介质陶瓷新体系。

ZnWO_4:Cr^(3+)的组分和晶胞参数研究

用光谱法测定了不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)体系中Cr^(3+)离子的有效分凝系数;利用X射线分析研究了不同组分的ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的晶胞参数变化;确定在掺Cr_2O_3量为0.05％时,晶胞体积最小。

ZnWO_4:Tm^(3+)单晶的上转换研究

上转换发光的本质是一种反斯托克斯发光。由于可以用低能量的长波长光激发获得能量较高的短波长光 ,因此作为紧凑高效短波长的固体激光器的工作物质 ,上转换材料的前景十分看好。在实验室中用丘克拉斯基法成功地生长出了质量较好的单晶 ,名义掺杂浓度分别为 0 .2 %、0 .5 %和 1 .0 % (摩尔比 )。对样品进行了系统的光谱测试。从吸收谱可以看出 :样品的吸收峰位于 80 7nm( 3 H63 H4)左右 ,且谱线较宽。与吸收峰长位于 75 0nm ,谱线线宽Δλ =4nm的YAG :Tm3 +单晶相比 ,可以看出 :ZnWO4:Tm3 +更适合于激光二极管泵浦。值得注意的是基底在40 0nm左右的光吸收较强 ,退火可以在一定程度上消除基底的影响。对样品的荧光强度测试表明 :在 80 7nmLD泵浦下 ,样品主要有三个上转换荧光峰 ,分别位于 40 5、486和 6 95nm左右 ,其中以 6 95nm的峰为最强。荧光强度受出入射方向影响较大 ,在a轴方向接受时光的强度为最大 ,而且受激发方向影响较小。还测定了样品的荧光 ( 6 95nm)强度与激发功率之间的关系—线性关系。

掺杂ZnWO_4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。