非金屬摻雜納米NaTaO-,3-的水熱合成及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、目前，鈣鈦礦型光催化劑NaTaO3以它特有的結(jié)構(gòu)在光催化領(lǐng)域成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，在光催化分解水制氧、光催化降解有機(jī)染料、光催化還原CO2制備有機(jī)物等方面，向人們展示了比其他半導(dǎo)體光催化材料更誘人的應(yīng)用前景。然而它的禁帶寬度很大，大大降低了太陽(yáng)能的利用率。采用非金屬對(duì)NaTaO3進(jìn)行摻雜改性是拓展NaTaO3光響應(yīng)范圍的有效途徑。本論文利用水熱法合成碘摻雜NaTaO3，采用XRD、TEM、XPS、UV-VIS等表征手段并且通過計(jì)算機(jī)模擬

2、技術(shù)對(duì)碘以及N，F(xiàn)，S，P，Cl的摻雜做了深入研究。
　　 XRD分析表明純相和摻雜碘的NaTaO3都為立方相結(jié)構(gòu)，碘摻雜NaTaO3的衍射峰與純NaTaO3相比向低角度方向發(fā)生不同的位移，說(shuō)明碘的摻雜擴(kuò)大了NaTaO3的晶格空間。通過謝樂公式計(jì)算粒徑說(shuō)明適量的碘摻雜有細(xì)化粒子的作用，這可能是碘的的摻雜導(dǎo)致晶面缺陷所引起的；XPS分析說(shuō)明碘確實(shí)已經(jīng)摻雜進(jìn)NaTaO3，并通過氧的2p電子峰的位移推測(cè)碘在其中是以正價(jià)態(tài)形式存在；HR

3、TEM顯示(100)晶面間距變大，說(shuō)明碘摻雜NaTaO3之后導(dǎo)致品格發(fā)生膨脹；用UV-VIS光譜對(duì)碘摻雜NaTaO3樣品做了光學(xué)性質(zhì)測(cè)定，結(jié)果顯示碘摻雜之后，NaTaO3對(duì)光的吸收發(fā)生了不同程度的紅移，其中NaI的理論摻雜量為7g的摻雜樣品紅移程度最大，在波長(zhǎng)428nm處顯示很好的激子吸收，計(jì)算出其帶隙值為2.90 eV；光降解實(shí)驗(yàn)表明：適量的碘摻雜能有效提高NaTaO3的光催化活性。
　　 使用第一性原理方法計(jì)算了碘替換Ta以