稀土Sm掺杂TiO2第一性原理计算及光催化性能评价

作     者：曹雪娟 刘誉贵 刘晓凤 刘攀 郭鹏 Cao Xuejuan;Liu Yugui;Liu Xiaofeng;Liu Pan;Guo Peng

作者机构：重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院成都610031 重庆市智翔铺道技术工程有限公司重庆401336 

基　　金：国家自然科学基金(51678098) 山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培训基地开放基金(CQSLBF-Y15-18) 

出 版 物：《化工新型材料》 (New Chemical Materials)

年 卷 期：2019年第47卷第10期

页      码：180-184页

摘      要：以钛酸四丁酯和六水合硝酸钐为原材料,采用溶胶-凝胶法制备了纯二氧化钛(TiO2)及镧系稀土钐(Sm)掺杂改性TiO2光催化剂。基于密度泛函理论第一性原理,采用分子模拟对纯TiO2及Sm掺杂改性TiO2光催化剂的电子结构进行计算分析,并对样品进行表征。以卤素灯为可见光源,目标污染物为一氧化氮(NO)气体,评价了各样品在可见光条件下对NO气体的光催化活性。结果表明,Sm掺杂改性能调整TiO2晶体的内部电子结构,Sm^3+取代Ti^4+形成氧空位及晶格缺陷,引入中间杂质能级,抑制光生电子与空穴的有效复合,降低带隙宽度,提升光催化剂的光响应范围及光催化活性。在稀土Sm掺杂量为0.2%(质量分数),煅烧温度为550℃,光照时间为40min的条件下,Sm掺杂改性TiO2光催化剂对NO的降解率达到81.74%。

主 题 词：光催化剂 Sm掺杂改性TiO2 第一性原理 NO降解率 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 070304[070304] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0703[理学-化学类] 

馆 藏 号：203797723...