山西省科技攻关计划项目(20090311082)
- 作品数：9 被引量：70H指数：5
- 相关作者：樊彩梅王韵芳张小超梁镇海丁光月更多>>
- 相关机构：太原理工大学更多>>
- 发文基金：山西省科技攻关计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程一般工业技术环境科学与工程更多>>
- Ag@AgCl/Ag_3PO_4的可见光光催化性能及机理研究被引量：7
- 2012年
- 采用沉淀转换法制备了Ag@AgCl/Ag3PO4可见光光催化材料,并采用XRD、UV-vis、SEM及XPS等手段对其进行了表征。以水中甲基橙的降解为探针反应,考察了可见光照射下Ag@AgCl/Ag3PO4的光催化活性。XRD结果表明催化剂的晶型完整。Uv-vis吸收光谱分析可知Ag@AgCl/Ag3PO4催化剂的带隙明显变窄且对可见光吸收增强。SEM分析结果表明催化剂颗粒在0.5μm左右。XPS光谱表明催化剂表面的Ag0与Ag+含量明显增强。经分析可知,Ag@AgCl/Ag3PO4在可见光下具有较高光催化活性的主要原因可归结为:催化剂带隙能的减小、Ag0与AgCl形成的表面等离子共振效应及强氧化性Cl0的协同作用。
- 王韵芳王雅文丁光月樊彩梅
- 关键词：光催化可见光甲基橙
- 纳米钛酸镍材料结构模拟及第一性原理计算
- 为了研究钛酸镍材料的电子能带结构和光催化性能的关系,本文基于实验数据对钛酸镍两种晶型进行结构模型构建,并采用基于密度泛函理论第一性原理方法中的局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)方法分别计算了其结构参数、能带结...
- 赵丽军张小超樊彩梅贾金田梁镇海韩培德
- 关键词：第一性原理电子结构光催化性能
- 过渡金属(Fe,Co,Ni,Zn)掺杂金红石TiO_2的电子结构和光学性质被引量：6
- 2012年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对未掺杂以及不同浓度过渡金属Fe,Co,Ni,Zn掺杂金红石TiO_2的超晶胞体系进行了几何优化,并讨论了其晶格常数,电子能带结构和光学性质.研究结果表明:掺杂前后的晶格参数与实验值偏差在3.6%以下;适量的过渡金属掺杂不但影响体系能带结构,拓宽光吸收范围,而且扮演着俘获电子的重要角色,有利于光生电子-空穴对的有效分离以及增强光吸收能力;Fe,Co,Ni,Zn最佳理论掺杂体系分别为T_(0.75)Fe_(0.25)O_2,Ti_(0.75)Co_(0.25)O_2,Ti_(0.75)Ni_(0.25)O_2,Ti_(0.83)Zn_(0.17)O_2;Fe,Co,Ni 3d态分裂为t2g和eg态,分别贡献于价带高能级和导带低能级部分,促进了电子-空穴对的生成,从而可提高TiO_2的光催化性能;Zn 3d态电子成对填满轨道,不易被激发,故光催化活性无明显提高.
- 张小超赵丽军樊彩梅梁镇海韩培德
- 关键词：过渡金属掺杂电子结构光学性质
- Al-N共掺杂ZnO的第一性原理研究被引量：5
- 2010年
- 为了研究p型ZnO的掺杂改性,本文运用第一性原理密度泛函理论研究了未掺杂,Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO晶体的几何结构、能带结构、电子态密度。计算结果表明:未掺杂,Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO的超晶胞体积分别为0.2043 nm3、0.2034 nm3、0.2027 nm3、0.1990 nm3,带隙分别为0.72 eV、0.71 eV、0.60 eV、0.55 eV;N是比较理想的p型掺杂受主,若在禁带中再引入激活施主Al后,可填充的电子数由原来的19个增加到24个,N原子接受从价带跃迁的电子使价带产生非局域化空穴载流子,从而提高了晶体的导电性。与未掺杂,Al、N单掺杂相比,Al-N共掺杂ZnO具有更稳定的结构,更窄的带隙,更好的导电性,更有利于实现p型化。
- 张小超樊彩梅丁永波梁镇海韩培德
- 关键词：第一性原理P型ZNO
- Cu-Sn-TiO_2复合光催化剂对水中苯酚降解的研究被引量：1
- 2009年
- 采用硬脂酸法制备了一种新型的Cu-Sn-TiO2三元复合光催化剂,并采用XRD研究了复合催化剂的物相,且以苯酚为目标降解物对其光催化活性进行了评价。结果表明,经500℃焙烧的Cu-Sn-TiO2催化剂的晶型为锐钛矿型,并具有较高的光催化活性,以摩尔比n(Cu)∶n(Sn)∶n(Ti)=0.25∶5∶100为最佳,光催化反应3 h时苯酚的降解率达97.1%。
- 焦爱峰王韵芳李双志丁光月付玉川樊彩梅
- 关键词：苯酚
- Ag_3PO_4的可见光光催化性能及机理分析被引量：12
- 2012年
- 采用沉淀置换法制备了可见光光催化剂Ag3PO4,利用XRD、UV-Vis及XPS等对其进行了结构特性分析,以水中微污染有机物的降解评价了Ag3PO4的光催化活性,并通过活性物种及能带结构的分析对催化剂的光催化机理进行了推测。结果表明,Ag3PO4的带隙能约为1.9 eV、催化剂表面存在的Ag+可捕获光生e-、催化剂的价带电位较低,这有利于Ag3PO4在可见光照射下产生的e--h+的分离及活性物种.OH的形成。经60 min可见光光催化反应,15 mg.L-1的甲基橙和腐殖酸的降解率分别达97%和82%,比同等条件下TiO2-P25的降解率还高40%和25%,光催化剂Ag3PO4的用量为0.6 g.L-1。
- 王韵芳樊彩梅
- 关键词：可见光光催化
- 花球状BiOCl薄膜的低温制备及其光催化性能被引量：9
- 2012年
- 以BiCl3为原料,采用醇解-涂覆法在相对较低的温度下制备了具有花球状微观形貌的BiOCl薄膜.采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能量散射谱(EDS)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对所制薄膜进行了晶相、形貌、元素组成和光学性质表征,并以甲基橙为目标降解物,研究了薄膜的光催化性能.分析结果表明:BiOCl薄膜具有四方晶相结构,薄膜呈花球状微观形貌,对紫外光有良好的吸收.降解实验结果表明:未经过高温焙烧的BiOCl薄膜具有较佳光催化活性,经紫外光照射150min后对甲基橙的降解率达97%,且具有较高的光催化稳定性,重复使用4次后对甲基橙的降解率仍保持94%以上.此外,文中还对BiOCl薄膜的形成机理做了推测.
- 刘晓霞樊彩梅王韵芳王雅文张小超梁镇海
- 关键词：光催化
- 钛铁矿型六方相ZnTiO_3的电子结构和光学性质(英文)被引量：2
- 2011年
- 分别采用基于密度泛函理论(DFT)的局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)方法对钛铁矿型六方相ZnTiO3的电子结构进行了第一性原理计算,并在局域密度近似下计算了六方相ZnTiO3的光学性质,并将计算结果与实验数据进行了对比.结果表明,在局域密度近似下计算得到的结构参数更接近实验数据.理论预测六方相ZnTiO3属于直接带隙半导体材料,其禁带宽度(布里渊区Z点)为3.11eV.电子态密度和Mulliken电荷布居分析表明Zn―O键是典型的离子键而Ti―O键是类似于钙钛矿型ATiO3(A=Sr,Pb,Ba)的Ti―O共价键.在50eV的能量范围内研究了ZnTiO3的介电函数、吸收光谱和折射率等光学性质,并基于电子能带结构和态密度对光学性质进行了解释.
- 张小超樊彩梅梁镇海韩培德
- 关键词：第一性原理电子结构光学性质
- CuO/SnO_2/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能被引量：23
- 2010年
- 采用硬脂酸法制备了CuO/SnO2/TiO2复合光催化剂,采用XRD及TG-DTA分析对其物相和热稳定性进行了表征,并通过苯酚的光催化降解行为对所制备催化剂的活性进行了评价。结果表明,经500℃热处理的CuO/SnO2/TiO2复合光催化剂属于单一的锐钛矿相,且铜、锡氧化物的引入抑制了TiO2的结晶和晶粒的生长。当催化剂组成为Cu∶Sn∶Ti=0.25∶5∶100(物质的量比),焙烧温度为500℃,催化剂投加量为0.5 g.L-1,溶液pH为4.0时,经3 h光催化反应苯酚的降解率达97.1%。
- 王韵芳焦爱峰丁光月樊彩梅
- 关键词：光催化
- 可见光响应型Fe掺杂SiO_2/TiO_2光催化材料的制备及降解水中腐殖酸的研究被引量：5
- 2011年
- 采用溶胶凝胶法制备了可见光响应型Fe掺杂SiO2/TiO2光催化材料,并采用TG-DTA、XRD、UV-vis、TEM及XPS等手段对其进行了表征。以水中腐殖酸的降解为探针反应,考察了可见光照射下Fe-SiO2/TiO2的光催化活性。XRD结果表明,Fe离子掺杂可抑制催化剂晶粒尺寸,600℃焙烧后的Fe-SiO2/TiO2为锐钛矿相结构。Uv-vis吸收光谱分析可看出Fe离子掺杂提高了催化剂对可见光的吸收能力,并使催化剂的吸收带边产生了红移。XPS光谱表明,催化剂表面存在着Fe2+和Fe3+。实验结果表明,Fe-SiO2/TiO2在可见光下对腐殖酸的光催化降解率优于SiO2/TiO2和TiO2。Fe-SiO2/TiO2具有较高光催化活性的主要原因为:Fe离子掺杂不仅使SiO2/TiO2催化剂的粒径减小和对可见光的吸收增强,而且在催化剂表面产生了有利于光生e--h+对分离的Fe3+/Fe2+氧化还原循环电对。
- 王韵芳樊彩梅孙彦平
- 关键词：可见光响应FE掺杂腐殖酸
