二氧化铈(CeO_(2))材料因其独特的光、磁、电性能而备受关注,尤其在光催化降解环境污染物方面展现出了高效、无毒、低成本的显著优势。以硝酸铈和硝酸钐为原料,采用无模板一步水热法成功制备了具有类扫帚状形貌的钐离子掺杂二氧化铈(Sm-...二氧化铈(CeO_(2))材料因其独特的光、磁、电性能而备受关注,尤其在光催化降解环境污染物方面展现出了高效、无毒、低成本的显著优势。以硝酸铈和硝酸钐为原料,采用无模板一步水热法成功制备了具有类扫帚状形貌的钐离子掺杂二氧化铈(Sm-CeO_(2))光催化剂,详细研究了不同掺杂浓度对其光催化性能的影响,同时确定了最佳掺杂比为Ce/Sm摩尔比=1.00:0.15(0.15-SC)。紫外–可见吸收光谱表明Sm掺杂后的样品与未掺杂CeO_(2)相比带隙值(Eg)明显减小,最佳掺杂比时0.15-SC样品的Eg最小仅为2.88 e V。以环境污染物双酚A(BPA)为降解实验的模型,发现Sm掺杂后的CeO_(2)样品光催化降解效率均有一定程度的提升,且0.15-SC样品降解效率最高达99.83%,是未掺杂CeO_(2)(28.31%)的3.52倍。活性物质的猝灭实验可以判断出,羟基自由基(·OH)和空穴(h+)在0.15-SC样品光催化降解BPA过程中起到很大的作用。且在4次的性能循环性实验后,0.15-SC样品仍保持89.53%的降解率,表明其可循环利用性良好。本工作中钐离子掺杂后二氧化铈材料展现出较高的光催化净化环境污染物活性,充分证实了离子掺杂是一种有效提高光催化性能的方法,可为以后同类金属氧化物材料设计离子掺杂体系提供有效的思路。展开更多
以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)...以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)性能的影响机制。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、阻抗、光电流测试和CO_(2)还原性能测试对复合材料的结构、形貌、光电学性能及催化性能进行研究。结果表明Ce-BTC与g-C_(3)N_(4)的复合可能使得g-C_(3)N_(4)层间距发生改变,在细化晶体颗粒的同时提高样品比表面积,使复合样品获得更高的可见光捕获能力且载流子的分离效率更高;在仅加入1 mL H2O作为质子提供源的前提下,Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)-3拥有最优光催化性能。CO产率为19.02μmol/(h·g),是g-C_(3)N_(4)的2.25倍,循环测试后催化性能基本保持稳定。展开更多
文摘二氧化铈(CeO_(2))材料因其独特的光、磁、电性能而备受关注,尤其在光催化降解环境污染物方面展现出了高效、无毒、低成本的显著优势。以硝酸铈和硝酸钐为原料,采用无模板一步水热法成功制备了具有类扫帚状形貌的钐离子掺杂二氧化铈(Sm-CeO_(2))光催化剂,详细研究了不同掺杂浓度对其光催化性能的影响,同时确定了最佳掺杂比为Ce/Sm摩尔比=1.00:0.15(0.15-SC)。紫外–可见吸收光谱表明Sm掺杂后的样品与未掺杂CeO_(2)相比带隙值(Eg)明显减小,最佳掺杂比时0.15-SC样品的Eg最小仅为2.88 e V。以环境污染物双酚A(BPA)为降解实验的模型,发现Sm掺杂后的CeO_(2)样品光催化降解效率均有一定程度的提升,且0.15-SC样品降解效率最高达99.83%,是未掺杂CeO_(2)(28.31%)的3.52倍。活性物质的猝灭实验可以判断出,羟基自由基(·OH)和空穴(h+)在0.15-SC样品光催化降解BPA过程中起到很大的作用。且在4次的性能循环性实验后,0.15-SC样品仍保持89.53%的降解率,表明其可循环利用性良好。本工作中钐离子掺杂后二氧化铈材料展现出较高的光催化净化环境污染物活性,充分证实了离子掺杂是一种有效提高光催化性能的方法,可为以后同类金属氧化物材料设计离子掺杂体系提供有效的思路。
文摘以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)性能的影响机制。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、阻抗、光电流测试和CO_(2)还原性能测试对复合材料的结构、形貌、光电学性能及催化性能进行研究。结果表明Ce-BTC与g-C_(3)N_(4)的复合可能使得g-C_(3)N_(4)层间距发生改变,在细化晶体颗粒的同时提高样品比表面积,使复合样品获得更高的可见光捕获能力且载流子的分离效率更高;在仅加入1 mL H2O作为质子提供源的前提下,Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)-3拥有最优光催化性能。CO产率为19.02μmol/(h·g),是g-C_(3)N_(4)的2.25倍,循环测试后催化性能基本保持稳定。
