大比表面雙相納米Ga2O3的制備與性能研究.pdf

1、本文采用Ga(NO3)3水溶液為鎵源，乙二胺為沉淀劑，通過水熱-焙燒法分別制備出塊狀和碟狀的雙相α/β-Ga2O3和花狀的雙相γ/β-Ga2O3。探討了不同制備條件對(duì)產(chǎn)物晶相結(jié)構(gòu)、形貌的影響，并利用XRD、SEM、BET、DRS、PL以及UV-Vis等分析手段對(duì)其進(jìn)行晶相結(jié)構(gòu)表征及性能分析，結(jié)果如下:
　　1.首先，分別制備出塊狀和碟狀形貌的α-Ga2O3，經(jīng)過焙燒可得到不同組成的雙相α/β-Ga2O3。結(jié)果表明:隨著焙燒溫度的升

2、高，α-Ga2O3逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Ga2O3，碟狀氧化鎵相變過程比塊狀稍慢;且隨著混相中β-Ga2O3比例的增加，塊狀和碟狀的雙相α/β-Ga2O3的吸收邊逐漸藍(lán)移，這是由于β-Ga2O3帶隙大于α-Ga2O3的帶隙。熒光表征結(jié)果顯示，塊狀和碟狀的納米Ga2O3均具有較寬的藍(lán)光和綠光的混合發(fā)射帶，而且混相的熒光發(fā)射強(qiáng)度均強(qiáng)于純相，這說明混相納米Ga2O3具有較優(yōu)的發(fā)光性能。RhB光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種形貌不同晶相組成的Ga2O3均具

3、有良好的光催化效果，其中碟狀Ga2O3的光催化效果更佳，在30 min內(nèi)對(duì)50mg/L的RhB降解率即達(dá)到80％以上，隨著混相中β-Ga2O3的增多，催化劑的光催化效果先降低后增加。
　　2.通過水熱制備出花狀γ-Ga2O3，將其在500℃～800℃焙燒2h，可得不同組成的雙相γ/β-Ga2O3，其相變溫度范圍比α到β的大。水熱產(chǎn)物γ-Ga2O3具有較大的比表面，焙燒后產(chǎn)物的比表面減小。花狀Ga2O3的帶隙寬度順序?yàn)棣?Ga2O3

4、（水熱）＞β-Ga2O3＞γ-Ga2O3（焙燒），在焙燒過程中隨著混相中β-Ga2O3比例增加，Ga2O3的吸收邊逐漸藍(lán)移。熒光表征結(jié)果顯示，水熱得到的花狀γ-Ga2O3具有很強(qiáng)的藍(lán)綠光發(fā)射，而焙燒所得的純相γ-Ga2O3發(fā)光強(qiáng)度顯著減弱，且峰型變?yōu)樗{(lán)綠光和綠光的混合寬發(fā)射帶，這是由于水熱所制備的γ-Ga2O3晶體本身晶體缺陷較多的緣故。此外，花狀雙相γ/β-Ga2O3的熒光發(fā)射強(qiáng)度也明顯高于純相氧化鎵，同樣說明雙相γ/β-Ga2O3具