陈浩
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姚兰芳
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吴佳文
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杨思雨
低温物理学报
本文基于第一性原理的平面波超软赝势计算TiO2和Eu-N-TiO2的几何结构、重叠布局数、Mulliken电荷、能带结构、态密度、电荷分布和光吸收.研究发现Eu和N共掺后有额外电子进入价带,使费米面上移且态密度变平缓,有利于载流子的产生和运输.共掺后产生了离子性更强的化学键,能吸收波长较长的光,并且禁带宽度降低,发生红移,提高了TiO2的光催化活性.同时采用了溶胶-凝胶法制备TiO2和Eu-N-TiO2复合纳米材料,对其进行XRD、UV-vis和SEM表征,并通过光降解甲基橙评估其光催化活性.研究发现Eu和N共掺能抑制TiO2从锐钛矿相向金红石相转变和晶粒长大,有利于提高TiO2的光催化活性.此外,Eu-N-TiO2在250nm后的紫外光和可见光下的光催化活性都比TiO2高,经过2个小时照射,在紫外光和可见光下对甲基橙的光降解率分别达到98.54％和69.59％.
关键词:
Eu-N-TiO2
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第一性原理
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溶胶凝胶法
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光催化活性
