掺Fe和V的金红石电子结构的第一性原理计算研究     

吴婧  巫翔  朱峰  张倩  秦善  李艳  鲁安怀 《岩石矿物学杂志》2012,31(3):441-446

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺杂Fe和(或)V的金红石型TiO2的电子结构进行了计算。理论模拟的结果表明,纯金红石的禁带宽度为1.98 eV;Fe掺杂金红石型TiO2的禁带宽度为2.18 eV,由Fe3d和O2p轨道杂化在禁带中间形成了两条杂质能级;V掺杂金红石型TiO2的禁带宽度减小为1.80 eV,由V3d和O2p轨道杂化形成的杂质能级位于金红石的导带底,引入了一个浅施主能级;Fe和V共掺杂的金红石禁带中存在一个较宽的杂质能带,禁带宽度减小为1.73 eV。杂质能级的出现以及禁带宽度的减小使得Fe和V掺杂的金红石具有更好的可见光响应能力。同时,Fe和V的类质同像替代使得金红石中MO6八面体具有较大的畸变程度,有助于表面缺陷的增加,从而为光催化反应提供天然活性位。为进一步深入揭示含铁、钒等杂质的天然金红石的可见光催化机制提供了理论支持。  相似文献   

锌锡复合掺杂纳米二氧化钛的光催化性能研究          下载免费PDF全文

王京城  孙晓艳  裴欣 《气象与环境学报》2008,24(4):23-26

采用溶胶—凝胶法制备了Zn2+、Sn4+复合掺杂的TiO2光催化剂,通过XRD、TEM、UV—Vis测试手段对样品进行分析,以对硝基苯酚为研究对象,对其进行光催化降解。结果表明:复合掺杂Zn2+、Sn4+提高了催化剂对波长在200—450 nm范围内的光的吸光度,发生"红移"。在氙灯激发下,其催化活性优于纯TiO2。  相似文献   

纤蛇纹石/酸浸二氧化硅负载TiO_2复合材料的结构性能及其降解罗丹明B的实验研究     

曹曦  传秀云  李爱军  黄杜斌 《岩石矿物学杂志》2017,36(6):800-806

以天然纳米矿物纤蛇纹石和酸浸二氧化硅为载体,钛酸四丁酯为钛源,在室温条件下采用溶胶-凝胶法,制备了负载TiO_2的复合光催化材料。采用气体吸附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对载体和不同温度煅烧得到的样品进行微观形貌和结构分析,并在紫外光照射下,以10 mg/L罗丹明B为目标污染物评价不同样品的光催化活性。结果表明,750℃煅烧的酸浸二氧化硅负载TiO_2复合材料的光催化性能最好,光照40 min对罗丹明B的去除率达到91.57%,载体良好的吸附能力能够促进污染物的降解。  相似文献   

天然闪锌矿可见光催化降解CCl_4实验研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

杨心鸽  鲁安怀  李艳  王长秋  颜云花 《矿物学报》2010,30(1)

研究了天然闪锌矿可见光催化还原降解四氯化碳(CCl4)的能力,并系统探讨了光源、闪锌矿用量、电子供体和溶解氧对N,N-二甲基甲酰胺有机体系中CCl4降解效果的影响,获得了该光催化反应体系的最佳实验条件。在可见光下,闪锌矿用量为1g/L,电子供体为甲酸0.5mol/L,溶解氧含量为空气平衡时,经8h光照反应,CCl4降解率达91.48%。通过GC-MS对降解产物进行分析,提出了天然闪锌矿在改有机体系中可见光催化还原降解CCl4的机理。  相似文献   

紫外光及日光下天然金红石光催化降解苯酚的研究     

李璐  传秀云  卢先春  罗泽敏 《岩石矿物学杂志》2010,29(5):569-576

研究了山西代县天然金红石在紫外光和日光照射条件下对苯酚的光催化降解性能,考察了光照时间、pH值、苯酚初始浓度以及H2O2添加量对降解过程的影响。在紫外光照射下,酸性条件(pH=3.5)利于光催化降解,中性和碱性条件下降解效率较低;当初始浓度为60mg/L时,降解速率可达1.922mg/(L.h);H2O2作为电子捕获剂可提高苯酚降解速率,最佳投加量为2mL/L。在日光条件下,天然金红石对苯酚表现出良好的降解性能,照射7h后,降解率达87.68%,仅略低于P25型TiO2(99.72%),可在14h内完全降解。根据电子探针和X射线衍射分析结果,认为天然金红石晶格中的V、Fe等杂质可能是提高其可见光响应效果和光催化活性的主要原因。  相似文献   

铁(氢)氧化物矿物对有机污染物的光催化氧化作用   总被引：22，自引：3，他引：19  

孙振亚  祝春水  龚文琪 《矿物学报》2003,23(4):341-348

对水溶液中(氢)氧化铁的光催化氧化反应的发展与机理研究进行了总结,着重对近十年来应用针铁矿／过氧化氢进行光催化氧化环境中有机物的研究进展及其环境矿物学意义作了概述和探讨。采用天然生物矿化的纳米针铁矿／过氧化氢以偶氮染料甲基橙为光解模型物进行了光催化氧化的初步研究,结果表明铁细菌形成的针铁矿具有降解生物难降解的有机污染物的能力。在甲基橙溶液初始浓度为30mg／L,铁细菌矿化的针铁矿用量2．5g／L,反应体系H2O2的初始浓度97mmol／L,pH值为6．92,15W紫外灯照射2h后,甲基橙浓度可降低33％。  相似文献   

电气石复合Nd/TiO2材料光催化活性研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

袁昌来  董发勤 《矿物学报》2006,26(2):233-237

以硝酸钕、天然矿物电气石和钛酸丁酯为原料,采用凝胶法制备了电气石复合Nd/TiO2和钕掺杂TiO2。用XRD、UV-VIS、ESR对电气石复合Nd/TiO2材料进行了表征;以苯酚为目标降解物,考察了电气石复合Nd/TiO2材料的光催化活性。结果发现TiO2的相变转化区间在600~750℃范围内;电气石掺入对Nd/TiO2材料的光吸收范围基本没有影响,在300~750℃范围煅烧后,随温度升高UV-VIS图谱有逐渐红移现象;电气石的加入使得Nd/TiO2材料在光照及未光照条件下都起到增强.OH强度的作用;在Nd/TiO2材料中掺入0.6%的电气石获得最好的光催化活性,600℃下煅烧光催化效果较优。  相似文献   

Fe3+ -SiO2-TiO2薄膜的制备及其光催化活性     

张定国  刘芬  吴涛 《华东地质学院学报》2006,29(4):379-382

Sol-gel法制备Fe3 掺杂TiO2催化剂的基础上,掺入SiO2纳米粉体,制备了一种改性Fe3 -SiO2-TiO2薄膜。以甲醛为降解对象,探讨金属掺杂和半导体复合量、活化温度、负载量等对该薄膜光催化活性的影响。结果表明,在500℃焙烧、质量比Fe3 ∶SiO2∶TiO2=1.0∶12∶100、镀膜5层时,Fe3 -SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高,150min后甲醛降解率达93%,是单纯TiO2薄膜的1.9倍。  相似文献   

微波处理TiO2柱撑蒙脱石的光催化性能     

蒋引珊孙申美  李芳菲夏茂盛 《岩石矿物学杂志》2007,26(6):491-494

采用微波处理方法合成了TiO2结晶体柱撑蒙脱石光催化材料,采用XRD、BET吸附和降解甲基橙实验分析了柱撑蒙脱石的结构、锐钛矿金红石晶相比例、比表面积和光催化性能。结果证实,微波功率与辐照时间等条件将影响材料的结构与性能;与传统加热方式比较,微波处理可获得锐钛矿相含量高的混晶TiO2;该TiO2柱撑蒙脱石具备优异的光催化性能。  相似文献   

热处理对管状埃洛石负载TiO2的光催化降解性能的影响     

传秀云  卢先春  卢先初 《矿物岩石地球化学通报》2007,26(Z1)

0 引言 TiO2具有光催化特性,在紫外光照射下产生光氧化还原能力,可以降解有机污染物.在TiO2三种同质多像变体(金红石、锐钛矿、板钛矿)中,锐钛矿(anatase)对有机污染物的光催化降解率最高,在有机污染物降解等环境治理方面应用前景最为广阔.  相似文献