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低量Tm掺杂TiO2纳米粉体的光致发光特性及光活性

卢智宇 , 姜洪泉 , 李井申 , 王城英 , 闫盼盼

中国稀土学报

利用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量及不同温度焙烧的Tm掺杂TiO2纳米粉体.采用X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射谱(DRS)和光致发光光谱(PL)技术研究了Tm掺杂量和焙烧温度对其相结构、晶粒尺寸、光吸收及光致发光性能的影响;并以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解评价其光活性.结果表明:低量Tm掺杂强烈抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,减小晶粒尺寸;然而,Tm掺杂量增加,抑制相变作用减弱.Tm掺杂导致样品的紫外吸收能力略有降低,光吸收带边蓝移.Tm掺杂导致样品的PL谱强度降低(0.05%<0.075%<0.025%≈0.1%<0%).光活性升高(0.075%>0.05%>0.1%>0.025%>0%),但二者顺序并不完全一致.低量Tm掺杂能有效提高纳米TiO2的光活性;当Tm掺杂量为0.075%(质量分数)、焙烧温度为550℃时,制得样品呈双相结构,锐钛矿相占91%,晶粒尺寸为24.48 nm,其光活性最佳.光活性提高的主要根源是Tm掺杂能有效促进纳米TiO2表面光生e-/h+分离,提高量子化效率.

关键词: 纳米TiO2 , Tm掺杂 , 光致发光 , 光活性

N掺杂TiO2纳米粉体的表面特性及可见光活性

姜洪泉 , 王城英 , 王鹏 , 李井申 , 卢智宇

材料科学与工程学报

旨在探究N掺杂纳米TiO2具有可见光活性的本质,采用XPS、ESR、XRD、SEM、DRS、SPS和PL分析技术对sol-gel法制备的未掺杂和N掺杂TiO2纳米粉体进行了对比研究,并以亚甲基蓝(MB)溶液在可见光下的光催化脱色评价其可见光活性.结果表明,N掺杂TiO2纳米粉体具有良好的可见光活性,未掺杂样品几乎没有可见光活性.N取代TiO2晶格中O形成了N-Ti-O和O-N-Ti键合结构产生杂质能级,N掺杂导致TiO2表面形成了大量束缚单电子的氧空位产生缺陷能级,二者协同作用致使带隙窄化,光吸收带边红移,产生可见光活性.N掺杂导致TiO2晶格中p-n结的形成及表面氧空位和表面羟基的增加均能促进光生e-/h+分离,有效抑制光生e-/h+复合,提高量子效率,进而提高其光活性.

关键词: 纳米二氧化钛 , 氮掺杂 , 表面特性 , 可见光活性

低量镱掺杂TiO2纳米光催化剂的溶胶-溶剂热制备及光活性

闫盼盼 , 姜洪泉 , 卢智宇 , 李井申 , 王庆元

中国稀土学报

利用溶胶-溶剂热技术制备了锐钛矿型Yb掺杂和未掺杂TiO2纳米粒子,以亚甲基蓝(MB)溶液在紫外光和可见光照射下的光催化脱色率评价其光活性,考察了溶剂热温度、Yb掺杂量和焙烧温度对样品光活性的影响;结合XRD,BET,XPS,FT-IR,DRS和PL表征手段,探讨了Yb掺杂对TiO2光活性的影响机制.结果表明,低量Yb掺杂不仅显著提高TiO2的紫外光活性,也明显提高其可见光活性.Yb掺杂调整TiO2带隙内部电子分布状态,有效抑制光生e-/h+复合,提高量子效率;并且增加表面羟基,增大比表面积,改善表面织构特性,致使紫外光活性提高.然而Yb掺杂并未引起紫外吸收带边红移,其可见光活性的提高应归因于Yb掺杂强化了表面吸附染料的敏化作用.

关键词: 纳米TiO2 , Yb掺杂 , 溶胶-溶剂热 , 光活性 , 染料敏化 , 稀土

TiO2-yNx纳米光催化剂的制备及其可见光响应机理

王城英 , 姜洪泉 , 李井申 , 卢智宇 , 闫盼盼

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.00038

利用溶胶-凝胶技术,以尿素为氮源,采用原位掺杂方式制备了TiO2-yNx纳米粉体;以亚甲基蓝(MB)溶液在可见光下的光催化降解评价其可见光催化活性;考察了体系初始pH值、N的掺杂量和焙烧温度对样品可见光催化活性的影响. 结合XRD、XPS、ESR和DRS测试技术,研究了N掺杂纳米TiO2的可见光响应机理. 研究结果表明,TiO2-yNx纳米粉体的优化制备工艺条件为:体系初始pH=0.52,掺杂比n(N): n(Ti)=1: 6,焙烧温度为440 ℃. 此条件下制备的样品N含量为0.77%,为单一的锐钛矿相,平均粒径为19.0 nm,具有良好的可见光催化活性. N掺杂导致TiO2纳米粉体的表面羟基含量增加,形成了大量束缚单电子的氧空位;N取代晶格O形成了N-Ti-O和O-N-Ti键合结构. N掺杂导致TiO2纳米粒子的吸收带边红移,对可见光的吸收能力明显增强,这表明N掺杂改变TiO2电子结构,使带隙窄化,降低光响应阈值. N掺杂TiO2纳米粒子的可见光响应归因于N取代掺杂形成的掺杂能级与氧空位形成的缺陷能级共同作用所致.

关键词: 纳米TiO2 , 氮掺杂 , 溶胶-凝胶 , 可见光响应 , 光催化

原子核的反常宇称能谱研究

徐延冰

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.01.002

将具有负宇称的 fp 空间扩大到包含1g9/2 轨道, 采用修正的表面相互作用(MSDI), 对64Ge, 66Ge, 68Ge, 70Se, 72Se, 74Se, 76Kr 和 78Kr等偶偶核作了形变Hartree-Fock计算, 得到了基态和一些激发态的解. 同时, 还用近似角动量投影形变Hartree-Fock(PDHF)方法对偶偶核64Ge, 74Se和奇A核79Kr进行了能谱计算, 得到其正、负宇称带的解, 计算结果与实验谱基本一致.

关键词: 形变Hartree-Fock态 , 角动量投影 , 单粒子能谱 , 反常宇称态

奇A核101Pd和101Ru的负宇称带能谱研究

徐延冰

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.03.003

将具有正宇称的gds组态空间扩大到包含具有负宇称的1h11/2轨道, 采用修正的表面δ相互作用(MSDI)对101Pd和101Ru两个奇A 核进行了形变HF计算, 得到了基态和一些激发态的解. 同时, 还用近似角动量投影形变Hartree-Fock(PDHF)方法对101Pd和101Ru进行了能谱计算, 得到其正、负宇称带的解, 计算结果与实验谱基本一致.

关键词: 角动量投影 , 单粒子能谱 , 负宇称带

单胶子交换和单π交换夸克模型中核子负宇称共振态的电磁跃迁振幅

董宇兵 , 何军

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.02.023

分别利用单胶子交换和单π交换夸克模型计算了核子负宇称激发态的电磁跃迁振幅, 讨论了两个模型所给出的不同的组态混合角.结果表明,单胶子交换模型所给出的重子波函数比单π交换夸克模型的波函数更为合理.

关键词: 组份夸克模型 , 组态混合 , 跃迁振幅

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金属世界

关键词:

卢柯:在十亿分之一米的金属上舞蹈

钟青

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2004.03.006

关键词:

中国制造2025:推进钢铁企业智慧化

张建良 , 周芸 , 徐润生 , 王广伟 , 焦克新

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20150051

介绍了“中国制造2025”的概念,结合中国钢铁企业信息化的发展过程与现状,论述了中国钢铁企业实施“中国制造2025”、逐步实现两化融合是发展的必然选择.“中国制造2025”将为钢铁行业带来新一轮的变革和创新驱动.钢铁企业智能制造的构建需要从推进工厂智建设、产品智生产、流程智引导、能源网络智设计、员工智专业和市场智营销6个方面来实现.

关键词: 中国制造2025 , 钢铁企业 , 信息化 , 智慧化