摻雜鈣鈦礦型復(fù)合氧化物光吸收特性的研究.pdf

1、光催化作用可用于分解水制氫及有效降解環(huán)境污染物，為利用太陽能大規(guī)模制氫和解決環(huán)境污染問題提供了一條有效途徑。光催化用核心材料光催化劑一直是國內(nèi)外眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)，迄今為止，大部分該類光催化劑屬于寬帶隙半導(dǎo)體，僅在紫外光條件下具有光吸收活性。鈣鈦礦型復(fù)合氧化物因具有特殊的結(jié)構(gòu)特性，作為光催化材料，受到極大重視并被廣泛研究。本文選擇鈣鈦礦型復(fù)合氧化物SrTiO3作為活性模型，研究不同摻雜離子及其離子半徑、電子結(jié)構(gòu)、電負(fù)性等對SrTiO3的

2、光吸收特性及光催化活性的影響，具體內(nèi)容如下：
　　 ①依據(jù)離子半徑、離子價(jià)態(tài)相近的原則選擇Bi3+、Pb2+等對其A位摻雜，選擇Co2+、Cu2+等對其B位摻雜，采用溶膠-凝膠法制備摻雜SrTiO3樣品，并考察制備條件對樣品晶相的影響。
　　 ②采用XRD、SEM及Uv-vis等測試手段對樣品進(jìn)行表征，結(jié)果表明，在一定條件下制得的摻雜樣品均具有SrTiO3晶相的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；摻雜樣品顆粒大小在100nm左右；不同金屬離子摻

3、雜樣品的光吸收活性有不同程度的增強(qiáng)，且出現(xiàn)不同程度的紅移，拓展了其光吸收波長范圍，尤其是在A位進(jìn)行Bi3+的摻雜和B位進(jìn)行Co2+的摻雜，顯著地提高了其光吸收活性，至700nm仍有吸收。
　　 ③以高壓汞燈和碘鎢燈為實(shí)驗(yàn)光源，通過對甲基橙和羅丹明B的脫色率來考察樣品的光催化活性，結(jié)果顯示，不同金屬離子摻雜樣品的光催化活性有不同程度的提高，尤其是在A位進(jìn)行Bi3+的摻雜和B位進(jìn)行Co2+的摻雜，不僅使SrTiO3在高壓汞燈下的脫色