Ce掺杂ZnO的晶体结构、发光和光催化性能的不同机理

论文摘要

采用溶胶凝胶法合成了一系列Ce掺杂ZnO粉晶。采用XRD, UV-VIS, FT-IR, PL技术及以亚甲基蓝溶液脱色反应为模型,研究了Ce掺杂ZnO晶体结构、光学带隙、成键、光致发光及光催化性能产生的不同机理。结果表明:低含量Ce掺杂和高含量Ce掺杂对ZnO结构和性能产生的机理存在差异。低含量Ce掺杂时,ZnO晶格参数及Zn-O键长因原子半径大的Ce3+替代原子半径小的Zn2+而增加,光学带隙因Burstein-Moss效应而宽化,结晶性能因ZnO成核空间增加而提高,青蓝色发光峰因结晶性能提高而减弱。高含量Ce掺杂时,ZnO晶格参数及Zn-O键长因Ce3+Ce4+转化而减小,光学带隙因Ce3+占据Zn2+格位而减小,结晶性能因氧化铈包覆作用并降低结晶速率而提高,青蓝色发光峰随缺陷增加而增强。Ce掺杂ZnO光催化能力随光学带隙减小而提高。光催化性能最优Ce掺杂量为2%。FT-IR表明系列Ce掺杂ZnO均含有Zn-O和Ce-O-Zn等成键。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王古平,彭萍萍,赵森,俞鼎行

关键词: 铈掺杂,氧化锌,光致发光,光催化

来源: 化学工程师 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 台州学院医药与化工学院

基金: 浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划资助项目(2018R436007),浙江省公益性技术应用研究资助项目(2014C37085),校开放实验资助项目

分类号: O643.36;O644.1

DOI: 10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20190413

页码: 13-17+26

总页数: 6

文件大小: 507K

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