刘淑君
,
唐建军
,
刘卫
,
易建春
材料导报
以锐钛矿型TiO2(记为A)以及Fe3+改性后的锐钛矿型TiO2(记为Fe-A)为光催化剂,以内分泌干扰物莠去津为目标污染物,研究了H2O2加入前后对两种不同催化剂可见光催化降解莠去津的影响,及其可见光催化降解莠去津的反应机理.结果表明:在H2O2存在的条件下,锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的光催化性能有了一定的提高,而Fe3+改性过后的锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的性能却得到显著提高,反应1h,降解率便达到98％.形成这种结果的原因可以初步判定为前者是H2O2吸附于锐钛矿型TiO2表面形成特殊结构,产生的O2-·主要起氧化降解作用,而后者则由于其溶出的Fe3+与H2O2作用在可见光下发生光芬顿反应,进而对莠去津起到良好的降解效果.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
Fe3+改性
,
莠去津
,
可见光催化
,
H2O2
张一兵
材料科学与工程学报
运用外加添加剂尿素的新技术,以水热法在玻璃基板上制备TiO2微米球.采用SEM、TEM和XRD技术对产物进行表征,结果说明,生成的TiO2晶体为锐钛矿型,TiO2微米球的直径为2-3μm,它由大面积的TiO2晶体自组装而成.制备产物的最佳条件是:0.15mol/LTi(SO4)2、Ti4+/添加剂摩尔比1/1、170℃、4h.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
微米球
,
水热法
,
制备
,
表征
陈俊
,
严非男
,
梁丽萍
,
刘廷禹
,
耿滔
人工晶体学报
本文对Cr掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.模拟计算了完整及Cr掺杂TiO2的电子结构,介电函数及吸收光谱的偏振特性.计算结果表明完整的锐钛矿型TiO2晶体在可见光范围内无吸收;掺Cr后晶体的禁带宽度减小到2.25 eV,吸收边红移,并在可见光区域出现了2.51 eV(495 nn)的吸收峰,表明Cr掺杂有利于提高TiO2对太阳光的吸收.计算结果与实验结果基本相符.
关键词:
Cr掺杂
,
锐钛矿型TiO2
,
电子结构
,
光学性质
曹红红
,
张颖
,
吕广宏
,
王天民
,
陈军
稀有金属材料与工程
采用第一原理方法,计算了Pb掺杂锐钛矿型TiO2的晶胞几何结构和电子结构,由于Pb的原子半径大于Ti,掺Pb后晶胞体积明显增大;水平方向和顶点方向的Pb-O键键长比相应的Ti-O键键长增长.由于Pb与O原子的sp轨道杂化作用,与Pb近邻的O原子p电子态出现尖锐的峰,并使处于第一价带的p电子态的带宽由4.6 ev增至7.3 ev;同时O的p轨道产生空态.掺杂后系统的导带底由Pb的p轨道构成.Pb掺杂使得锐钛矿型TiO2的能隙大幅度减小,因此,可以通过掺杂Pb实现对于锐钛矿型TiO2的能带调制,从而改变TiO2的光催化性能.计算结果与实验趋势相符.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
Pb
,
电子结构
,
第一原理计算
张一兵
,
江雷
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.03.004
在3种晶型(锐钛矿型、板钛矿型和金红石型)的TiO2中,只有锐钛矿型的TiO2具有较好的光催化活性.因为钛矿型TiO2不稳定,它容易转化为最稳定的金红石型,所以简易地制备锐钛矿型TiO2比较困难.在最佳条件下:以0.15 mol/L的Ti(SO4)2溶液为原料,外加添加剂(关键技术,添加剂/Ti4+摩尔比为4/1)于170℃下水热反应4 h,在玻璃基板上制备TiO2纳米晶体薄膜,SEM、TEM和XRD表征结果说明,生成的TiO2晶体为锐钛矿型.制备的TiO:薄膜平整、密实,厚约2μm,薄膜由大面积的TiO2纳米晶体自组装而成,TiO2纳米晶体呈现八面体结构,平整的三角形表面边长约100～200 nm,晶体长约1 μm.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
添加剂
,
薄膜
,
水热法
,
制备
,
表征
朱良俊
,
崔玉民
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.035
TiO2是一种高效节能的光催化功能材料,本文分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,并详细讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素:(1)一般而言,锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2;(2)晶粒尺寸小,光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短,它们在TiO2体内的复合几率减小,光催化活性高;(3)金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化性能得以改善;(4)贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率,有利于生成更多的·OH;(5)半导体耦合可提高系统的电荷分离效果,扩展对光谱吸收范围.
关键词:
光催化
,
功能材料
,
锐钛矿型TiO2
,
金红石型TiO2
,
金属离子掺杂
,
贵金属沉积
敖特根
,
侯清玉
,
迎春
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.01.004
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂和La高掺杂锐钛矿型TiO2超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、分波态密度分布、能带分布、Mullkien电荷数、差分电荷密度和吸收光谱计算.结果表明,在本研究限定的浓度范围内,La掺杂浓度越低锐钛矿型TiO2越稳定；La掺杂后锐钛矿型TiO2的离子键进一步增强,且最小禁带宽度变窄,吸收光谱发生红移现象；当La掺杂质量分数分别为10.14％,19.01％时,最小带隙均约为1.84- eV,高能区吸收光谱几乎相同.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
La掺杂
,
禁带宽度
,
光学性质
,
第一性原理
郑永杰
,
胡义
,
荆涛
,
田景芝
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.003
本文基于密度泛函理论(DFT)的GGA+U方法,应用Materials Studio 5.0软件包中的CASTEP程序模拟计算了Al掺杂锐钛矿型TiO2和N-Al共掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构.计算结果表明:Al掺杂和N-Al共掺杂均能够降低TiO2的带隙值.Al掺杂是由于Al的3s和3p态使导带底端下移而导致TiO2的带隙变窄;而N-Al共掺杂由于在体系中引入了N2p态,使导带底端向能量更低的方向移动,比Al单独掺杂时具有更低的带隙值.该研究结果很好地解释了Al掺杂以及N-Al共掺杂诱使TiO2的导带底端下移,禁带宽度减小,导致光谱响应范围红移的内在原因.
关键词:
锐钛矿型TiO2
,
N-Al共掺杂
,
GGA+U
