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纤锌矿型β-CuGa1-xZnxO2的Zn2+取代Ga3+不等价掺杂对其结构及光催化性质的影响

Effect of Zn2+Substituting Ga3+on Structure and Photocatalytic Properties of Wurtzite β-CuGa1-xZnxO2 with Unequal Doping

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采用离子交换法制备了Zn2+在Ga-位不等价掺杂的功能陶瓷材料(β-CuGa1-xZnxO2).通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料的晶体结构进行表征,通过原位高温X射线衍射(HT-XRD)和同步热分析仪(TG-DSC)对材料的热稳定性进行表征,通过紫外-可见漫散射光谱(UV-Vis DRS)以及第一性原理计算对材料的光学性质进行研究,并通过甲基橙(MO)的降解反应评价了Zn2+在Ga-位的引入对该功能陶瓷光催化性能的影响.结果显示,Zn2+的引入引起带隙变宽,吸光范围变窄,自发极化变小,进而导致单位时间内生成的高活性物质减少,不利于降解反应.通过光致发光光谱(PL)对降解机理进行了初步探究.根据实验结果提出了改进β-CuGaO2性质的可能方法.

姚明彩、杨强、孟健、刘孝娟

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稀土资源与利用国家重点实验室,中国科学院长春应用化学研究所,长春130022

中国科学技术大学应用化学与工程学院,合肥230026

β-CuGa1-xZnxO2 不等价掺杂 光催化降解

吉林省自然科学基金国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院NSAF联合基金

20190201106JCU2130114

2021

10.7503/cjcu20210542

高等学校化学学报
中华人民共和国教育部委托 吉林大学和南开大学

高等学校化学学报

CSTPCDCSCD北大核心SCI
影响因子：1.067
ISSN：0251-0790
年,卷(期)：2021.42(12)
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