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Ce掺杂与O空位对锐钛矿相TiO2磁学和光学性能影响的第一性原理研究 被引量：1
1
作者 李聪 付斯年 +1 位作者 郑友进 吴春雷 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第8期1451-1456,共6页
基于第一性原理计算,建立了含有不同Ce与O空位配比的锐钛矿TiO2模型。对各个体系的稳定性、磁性、电子结构及吸收光谱进行了计算。结果表明:Ce与近邻O空位间的自旋电子交换是锐钛矿TiO2净磁矩的来源,因此体系的磁性与Ce和O空位的相对位... 基于第一性原理计算,建立了含有不同Ce与O空位配比的锐钛矿TiO2模型。对各个体系的稳定性、磁性、电子结构及吸收光谱进行了计算。结果表明:Ce与近邻O空位间的自旋电子交换是锐钛矿TiO2净磁矩的来源,因此体系的磁性与Ce和O空位的相对位置有关。Ce或O空位浓度增加在费米能级附近形成的施主能级使得带隙宽度进一步减小,因此体系对可见光的吸收系数进一步增加。与局域性更强的Ce-4f电子相比,Ti-3d电子更易受激参与光催化反应,因此Ce掺杂引起的O空位及其浓度是影响锐钛矿TiO2光催化性能的主要因素。 展开更多
关键词 ce掺杂tio2 第一性原理 O空位 电子结构
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N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti光催化处理染料废水的研究 被引量：8
2
作者 杨开 钟登杰 +1 位作者 徐云兰 胡学步 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2017年第10期134-139,164,共7页
采用溶胶-凝胶法制备N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极。掺杂催化剂的X射线衍射(XRD)结果表明:N,F,Ce元素的掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变。考察了N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极的制备条件对催化性能的影响及其在可见... 采用溶胶-凝胶法制备N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极。掺杂催化剂的X射线衍射(XRD)结果表明:N,F,Ce元素的掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变。考察了N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极的制备条件对催化性能的影响及其在可见光照射下处理罗丹明B的影响因素和光催化效率。在最佳条件下,处理150 min,其脱色率可达62.1%。处理过程中罗丹明B溶液的紫外-可见分光光谱表明:可见光区最大吸收波长略有蓝移,说明分子遭到了破坏,但未能使其矿化。 展开更多
关键词 N F ce掺杂tio2/Ti 可见光 光催化 罗丹明B
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Ce^(3+)掺杂TiO_2气凝胶的制备及其光催化活性 被引量：1
3
作者 周彬彬 马英冲 +2 位作者 于春玲 董晓丽 陈丽凤 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2017年第2期112-115,共4页
以钛酸丁酯(TBT)为钛源,离子液体1-正己基-3-甲基咪唑溴盐([HMim]Br)为模板剂和老化液,采用溶胶-凝胶法,在低温常压下制备了Ce^(3+)掺杂锐钛矿相TiO_2气凝胶。采用X射线衍射(XRD)、静态氮吸附(BET)、紫外漫反射光谱(DRS)、透射电镜(TEM... 以钛酸丁酯(TBT)为钛源,离子液体1-正己基-3-甲基咪唑溴盐([HMim]Br)为模板剂和老化液,采用溶胶-凝胶法,在低温常压下制备了Ce^(3+)掺杂锐钛矿相TiO_2气凝胶。采用X射线衍射(XRD)、静态氮吸附(BET)、紫外漫反射光谱(DRS)、透射电镜(TEM)等方法对样品结构进行表征,并对活性艳蓝KN-R染料的模拟废水进行了光催化性能测试。结果表明,此方法制备的Ce^(3+)掺杂TiO_2气凝胶具备锐钛矿晶型,晶粒平均尺寸为7.5nm,比表面积为235.170m2/g,最可几孔径为3.719nm,对活性艳蓝KN-R废水具有明显的光催化降解能力。 展开更多
关键词 ce(3+)掺杂tio2 气凝胶 离子液体 光催化剂
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Ce^(3+)掺杂TiO_2薄膜材料的制备改性及电致变色研究
4
作者 时俊磊 徐子芳 +1 位作者 马俊 解一涵 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期924-928,共5页
以钛酸四丁酯和冰乙酸为原料,加定量的Ce(NO3)3引入Ce^(3+),采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉镀膜法在ITO导电玻璃上制备Ce^(3+)掺杂的TiO_2薄膜。通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对Ce^(3+)掺杂TiO_2粉末进行表征,使用电化学工作站对薄膜的电致变... 以钛酸四丁酯和冰乙酸为原料,加定量的Ce(NO3)3引入Ce^(3+),采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉镀膜法在ITO导电玻璃上制备Ce^(3+)掺杂的TiO_2薄膜。通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对Ce^(3+)掺杂TiO_2粉末进行表征,使用电化学工作站对薄膜的电致变色性能进行测试,通过紫外-可见光分度计对薄膜进行检测。结果表明:掺杂Ce^(3+)的浓度为2%,对薄膜的电致变色性能有较大的提高;掺杂越均匀,对薄膜的电致变色性能的影响越显著。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 提拉镀膜 电致变色 ce3+掺杂tio2薄膜
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稀土元素（镧、铈）掺杂TiO2复合材料的制备及其光催化性和抑菌性的研究 被引量：8
5
作者 陈霞 陆改玲 +2 位作者 计晶晶 赵石磊 周澐 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第1期62-66,共5页
以钛酸丁酯(C16H36O4Ti)、蒸馏水、无水乙醇、冰乙酸、氧化镧(La2O3)和氧化铈(CeO2)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和稀土元素掺杂的TiO2复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、ICP-OES等离子体发射光谱元素分析、紫外-可... 以钛酸丁酯(C16H36O4Ti)、蒸馏水、无水乙醇、冰乙酸、氧化镧(La2O3)和氧化铈(CeO2)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和稀土元素掺杂的TiO2复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、ICP-OES等离子体发射光谱元素分析、紫外-可见光谱仪和培养基扩散法对样品进行了表征和性能研究。实验结果表明:本实验成功制备了锐钛矿晶型的TiO2粉末和镧掺杂的二氧化钛粉末(La/TiO2),因氧化铈微溶于酸,没有溶解到溶液中,Ce基本没有掺入到二氧化钛中,所制备的粉末主要是锐钛矿型二氧化钛和氧化铈的混合物,对TiO2的性能基本没有影响。La/TiO2粉末中La元素的含量为8.24%,在300 min内La/TiO2光催化罗丹明B溶液的脱色率提高达到91.2%,对金黄色葡萄球菌有良好的抑制作用。 展开更多
关键词 掺杂(La ce)的tio2复合材料 La/tio2 溶胶-凝胶法 光催化性 抑菌性
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Fe_3O_4/Ce^(3+)-TiO_2复合光催化材料的制备及其光催化性能研究 被引量：2
6
作者 王凡非 冯启明 +2 位作者 王维清 黄阳 夏维清 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第17期17099-17103,共5页
采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸铈为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的Ce3+掺杂TiO2溶胶,其凝胶经不同温度煅烧3 h后制得Ce3+掺杂量不同的TiO2粉体。用XRD对TiO2进行了测试对比分析,以紫外光为光源... 采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯、硝酸铈为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的Ce3+掺杂TiO2溶胶,其凝胶经不同温度煅烧3 h后制得Ce3+掺杂量不同的TiO2粉体。用XRD对TiO2进行了测试对比分析,以紫外光为光源,亚甲基蓝溶液为模拟有机染料废水,研究了TiO2的光催化性能。用化学共沉淀法制备了具有强磁性的纳米Fe3O4水基磁流体,再与Ce3+掺杂TiO2进行复合,制备了Fe3O4负载量不同的磁性Ce3+掺杂TiO2,研究了其对亚甲基蓝的光催化降解效果、磁分离回收率的影响。结果表明,TiO2凝胶热处理温度、Ce3+掺量、TiO2晶型及Fe3O4负载量对亚甲基蓝的光催化活性均有影响。掺Ce3+量为1%,热处理温度650℃的Ce3+掺杂TiO2粉体光催化活性最高。Fe3O4负载量为10%的Fe3O4/Ce3+-TiO2对亚甲基蓝的降解率8 h时达到90.3%,磁分离回收率达96.8%。 展开更多
关键词 纳米FE3O4 磁性ce3+掺杂tio2 亚甲基蓝 光催化活性 磁分离回收率
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H_2O和SO_2对Ce(1)Mn(3)Ti催化剂催化氧化NO性能的影响 被引量：4
7
作者 李小海 张舒乐 +1 位作者 贾勇 钟秦 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期866-871,共6页
为了提高MNOx/TiO2催化剂催化氧化NO的活性,在载体TiO2上负载醋酸锰的同时掺杂了一定量的硝酸铈,构成了Ce(1)Mn(3)Ti催化剂,并对催化剂进行XRD、BET和XPS等表征。重点考察了H2O和SO2对催化剂活性的影响,通过FT-IR、SEM和BET等表征手段... 为了提高MNOx/TiO2催化剂催化氧化NO的活性,在载体TiO2上负载醋酸锰的同时掺杂了一定量的硝酸铈,构成了Ce(1)Mn(3)Ti催化剂,并对催化剂进行XRD、BET和XPS等表征。重点考察了H2O和SO2对催化剂活性的影响,通过FT-IR、SEM和BET等表征手段对毒化前后的催化剂组成及结构进行了分析。结果表明,Ce(1)Mn(3)Ti催化剂具有较好的活性,在空速41 000 h-1、NO体积分数为300×10-6及O2含量10%的条件下,反应温度200℃时NO转化率可达58%,250℃时NO转化率达到最高值85%。单独加入4%H2O使得催化剂活性降低,升高反应温度,H2O对催化剂的影响减弱;同时通入4%H2O和100×10-6SO2,在反应温度250℃时,NO转化率下降并维持在48%左右,停止通入后恢复到61%。H2O和SO2使催化剂活性物种硫酸盐化失活。 展开更多
关键词 NO 催化氧化 抗硫抗水 ce掺杂MnOx/tio2
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Ag-Ce共掺杂锐钛矿型TiO_2的电子结构与光学性质 被引量：11
8
作者 曾凡菊 谭永前 +3 位作者 余幼胜 张颂 韩伟超 杨永亮 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第7期258-264,共7页
利用Ag、Ce原子对锐钛矿相TiO_2进行了替位掺杂,构建了Ag、Ce单掺杂及Ag-Ce共掺杂的锐钛矿相TiO_2体系,并采用第一性原理计算研究了掺杂体系的电子结构及光学吸收特性。结果表明:Ag-Ce共掺杂后,Ag-4d和O-2p电子轨道的共同作用引入了有... 利用Ag、Ce原子对锐钛矿相TiO_2进行了替位掺杂,构建了Ag、Ce单掺杂及Ag-Ce共掺杂的锐钛矿相TiO_2体系,并采用第一性原理计算研究了掺杂体系的电子结构及光学吸收特性。结果表明:Ag-Ce共掺杂后,Ag-4d和O-2p电子轨道的共同作用引入了有利于电子跃迁的浅杂质能级;Ag-4d和Ce-4f电子轨道的强相互作用使得禁带宽度减小,吸收光谱发生红移;Ce离子的引入有效地降低了杂质体系中电子-空穴对的复合速率,提高了体系的量子效率。因此,Ag-Ce共掺杂TiO_2既扩展了吸收光谱范围又提高了TiO_2的量子效率,使TiO_2的光催化性能得到了提高。 展开更多
关键词 材料 Ag—ce共掺杂tio2 第一性原理 电子结构 光学性质
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Ce/S共掺杂锐钛矿型TiO_2的第一性原理研究 被引量：9
9
作者 曾凡菊 谭永前 +4 位作者 梁冬梅 岳莉 张颂 韩伟超 杨永亮 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第6期255-260,共6页
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了Ce,S单掺杂及Ce/S共掺杂锐钛矿型二氧化钛(TiO_2)的能带结构、态密度和光学性质。结果表明:掺杂后晶格常数均变大,禁带宽度均减小,其中Ce/S共掺杂后由于S-3p电子轨道和Ce-4f电子轨道的共同... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了Ce,S单掺杂及Ce/S共掺杂锐钛矿型二氧化钛(TiO_2)的能带结构、态密度和光学性质。结果表明:掺杂后晶格常数均变大,禁带宽度均减小,其中Ce/S共掺杂后由于S-3p电子轨道和Ce-4f电子轨道的共同作用引入了杂质能级,使得禁带宽度最小,吸收光谱发生红移;此外,Ce具有Ce^(4+)和Ce^(3+)两种可变价态,具有良好的电子迁移性质,阻止了电子和空穴之间的复合,预测了Ce/S共掺杂可提高TiO_2的光催化性能。 展开更多
关键词 材料 ce/S共掺杂锐钛矿型tio2 第一性原理 态密度 光学性质
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