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负载niCo金属粒子的n掺杂多孔碳结构作为Zn空气电池优异的双功能电催化剂

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功能材料 2020年第6期51卷 6012-6021页

作者：姬忠军李生娟马占宇储筱曼李诗婷吴明霞上海理工大学材料科学与工程学院上海200009 上海奥威科技开发有限公司上海201203

利用气体发泡技术和高温快速碳化的方法制备了负载过渡金属niCo金属粒子的n掺杂多孔碳结构作为Zn空气电池优异的双功能电催化剂。利用SEM、XRD、比表面积和孔径以及电化学工作站分别对负载niCo金属粒子的多孔碳进行形貌、物相、比表面... 详细信息

利用气体发泡技术和高温快速碳化的方法制备了负载过渡金属niCo金属粒子的n掺杂多孔碳结构作为Zn空气电池优异的双功能电催化剂。利用SEM、XRD、比表面积和孔径以及电化学工作站分别对负载niCo金属粒子的多孔碳进行形貌、物相、比表面积和孔径以及电化学性能进行表征,最后组装成全电池进行充放电以及稳定性测试。结果表明,当镍源和钴源的质量比为1∶1,碳化温度为1000℃(ni1/2Co1/2nCF-1000)的样品,不仅具有大的比表面积(1023.85 m2/g),而且其ORR半波电位(0.24V)仅比贵金属催化剂Pt/C的半波电位(0.21 V)低30 mV,OER的过电位为450 mV,远小于贵金属催化剂RuO2的过电位(480 mV)。ni1/2Co1/2nCF-1000样品组装成Zn空气电池后其比容量和比能量分别达到827mAh·g-1和1013Wh·Kg-1,远大于贵金属催化剂Pt/C+RuO2的比容量和比能量(756 mAh·g-1和871 Wh·Kg-1)。

关键词： n掺杂多孔碳 niCo金属粒子双功能电催化剂 ORR和OER

n掺杂P25可见光响应型光催化剂的制备及性能

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化工新型材料 2013年第9期41卷 68-70页

作者：魏哲东张建广宋贤良叶盛英华南农业大学食品学院广州510642 华南理工大学淀粉与植物蛋白深加工教育部工程研究中心广州510640

以P25为改性对象,尿素为n源,采用研磨-煅烧法制备了具有可见光活性的n掺杂改性P25材料(nP25)。采用XPS电子能谱、X衍射、紫外-可见吸收光谱和透射电镜对催化剂的结构进行表征,并考察了n-P25材料在可见光催化下对亚甲基蓝的降解性能。结... 详细信息

以P25为改性对象,尿素为n源,采用研磨-煅烧法制备了具有可见光活性的n掺杂改性P25材料(nP25)。采用XPS电子能谱、X衍射、紫外-可见吸收光谱和透射电镜对催化剂的结构进行表征,并考察了n-P25材料在可见光催化下对亚甲基蓝的降解性能。结果表明,XPS检测发现n-P25在399eV处出现一个n1s峰,n1元素的百分比为0.39%,表明n是通过填隙式的掺杂进入P25,以Ti-O-n键存在,改变了P25的能级结构,诱导其发生红移,在可见光下产生光催化活性。光催化降解试验表明,当煅烧温度为400℃时制备的样品在可见光下反应3h对亚甲基蓝的降解率达到最大值,为60.59%。

关键词： P25 n掺杂可见光催化活性

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n掺杂TiO2光催化剂的制备及性能研究

材料导报 2008年第S3期22卷 86-88页

作者：张晓伟周文芳刘强柳清菊云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室

采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型n掺杂TiO粉体,通过X射线衍射光谱（XRD）、红外光谱（FT-IR）、紫外/可见光漫反射吸收光谱（UV-vis）对粉体的性能进行表征。结果表明,n掺杂使TiO粉体的晶粒细化,禁带宽度减小,光谱吸收阈值波长向可见光区... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型n掺杂TiO粉体,通过X射线衍射光谱（XRD）、红外光谱（FT-IR）、紫外/可见光漫反射吸收光谱（UV-vis）对粉体的性能进行表征。结果表明,n掺杂使TiO粉体的晶粒细化,禁带宽度减小,光谱吸收阈值波长向可见光区红移至550nm左右。光催化降解甲基橙的实验表明,n-TiO粉体在普通日光灯下对甲基橙的降解率明显优于纯TiO粉体。

关键词： n掺杂 TiO2 光催化可见光响应

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n掺杂锐钛矿二氧化钛光响应红移的模拟计算

化学世界 2008年第3期49卷 141-143,153页

作者：潘湛昌彭康华张环华肖楚民魏志钢广东工业大学轻工化工学院广东广州510006

利用密度泛函理论(DFT),采用平面波超软赝势方法,模拟计算了掺n锐钛矿相TiO2对能隙、Fermi能级、态密度的影响,以探讨其可见光活性的机理。计算结果表明:表面HOMO和LUMO分别主要由Ti的3d轨道和O、n的2p轨道构成,掺杂出现的n2S态增加了n... 详细信息

利用密度泛函理论(DFT),采用平面波超软赝势方法,模拟计算了掺n锐钛矿相TiO2对能隙、Fermi能级、态密度的影响,以探讨其可见光活性的机理。计算结果表明:表面HOMO和LUMO分别主要由Ti的3d轨道和O、n的2p轨道构成,掺杂出现的n2S态增加了n掺杂的稳定性。并发现n掺杂从两个方面使TiO2材料的带隙变窄:一为n掺杂使Fermi能级移入价带,使带隙变窄;二为在价带的上方引入了独立的能级,在导带下方引入一个宽为0.9 eV左右的能带,这两个掺杂能级使其禁带减小。

关键词：二氧化钛 n掺杂可见光光催化密度泛函

n掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

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电子元件与材料 2009年第12期28卷 1-4页

作者：陈发云张来军邹如意刘晓作上饶师范学院化学系江西上饶334001

以盐酸羟胺为n源,按r(盐酸羟胺:钛酸四丁酯)分别为1:2,1:1,3:2,2:1和3:1掺杂,采用sol-gel法一步制备n掺杂纳米TiO2。研究了焙烧温度和n掺杂量对样品晶相结构及其在紫外光和紫外–可见光下对罗丹明B光催化活性的影响。结果表明,增大n掺... 详细信息

以盐酸羟胺为n源,按r(盐酸羟胺:钛酸四丁酯)分别为1:2,1:1,3:2,2:1和3:1掺杂,采用sol-gel法一步制备n掺杂纳米TiO2。研究了焙烧温度和n掺杂量对样品晶相结构及其在紫外光和紫外–可见光下对罗丹明B光催化活性的影响。结果表明,增大n掺杂量可抑制样品由锐钛矿相向金红石相转变。r(盐酸羟胺:钛酸四丁酯)为2:1时,样品经500℃焙烧后对罗丹明B的紫外光催化降解率1h内达54.81%,样品经600℃焙烧后对罗丹明B的紫外–可见光催化降解率2h内可达99.13%。

关键词： sol-gel法纳米n-TiO2 n掺杂光催化罗丹明B

n掺杂对zigzag型石墨烯纳米带的能带结构和输运性质的影响

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物理学报 2011年第9期60卷 554-559页

作者：林琦陈余行吴建宝孔宗敏上海工程技术大学上海201620

用第一性原理研究了n掺杂zigzag型石墨烯纳米带(z-GnRs)的能带结构、透射谱和电流电压特性,研究结果表明n掺杂将使得z-GnRs的能带结构中出现能隙,材料从金属转变为半导体;随着杂质浓度的增大,相同偏压下电流明显减小,同时体系费米面附... 详细信息

用第一性原理研究了n掺杂zigzag型石墨烯纳米带(z-GnRs)的能带结构、透射谱和电流电压特性,研究结果表明n掺杂将使得z-GnRs的能带结构中出现能隙,材料从金属转变为半导体;随着杂质浓度的增大,相同偏压下电流明显减小,同时体系费米面附近的透射率逐渐减小;z-GnRs的长度、宽度以及n原子的替代掺杂位置均会对输运性质产生影响,在宽度较小的情况下,掺杂浓度和掺杂位置两种因素共同影响体系的输运性质.

关键词：石墨烯纳米带 n掺杂能带结构输运性质

n掺杂TiO2/SiO2双层中空微球的制备及可见光光催化活性研究

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材料导报 2013年第20期27卷 18-21页

作者：张高文杨侃叶莹刘嘉宁湖北工业大学材料科学与工程学院绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068

以阳离子PS为模板,正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用溶胶-凝胶法,通过层层静电自组装制备了n掺杂TiO2/SiO2(n-TS)复合微球,并经高温焙烧得到具有介孔结构的n-TS双层中空微球。采用Zeta-plus激光粒度及电位仪、SEM、XRD、... 详细信息

以阳离子PS为模板,正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,三乙胺为氮源,采用溶胶-凝胶法,通过层层静电自组装制备了n掺杂TiO2/SiO2(n-TS)复合微球,并经高温焙烧得到具有介孔结构的n-TS双层中空微球。采用Zeta-plus激光粒度及电位仪、SEM、XRD、UV-Vis等对微球的结构进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察了nTS双层中空微球的可见光光催化活性。结果表明,通过SiO2和TiO2的交替包覆形成了双壳层结构,保持了中空微球完整的球形形貌;n的掺入有效拓宽了TiO2光响应范围且在可见光区域吸收明显增强,在掺n量为n(n)/n(Ti)=10、500℃焙烧得到的双层中空微球可见光催化活性最优,2h内亚甲基蓝几乎完全降解,同时中空微球在重复使用过程中依然能保持较高的可见光光催化活性。

关键词：双层中空微球 TiO2 SiO2 n掺杂

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n掺杂介孔TiO_2的合成

南开大学学报（自然科学版） 2008年第2期41卷 31-34页

作者：李英品周晓荃陈铁红南开大学化学学院天津300071

通过简单的溶胶-凝胶方法合成了 n 掺杂的介孔 TiO_2.用 X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、n_2吸附、X 射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-vis)漫反射吸收光谱等手段进行了表征.X-射线粉末衍射表明,焙烧前的产物为无定形 TiO... 详细信息

通过简单的溶胶-凝胶方法合成了 n 掺杂的介孔 TiO_2.用 X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、n_2吸附、X 射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-vis)漫反射吸收光谱等手段进行了表征.X-射线粉末衍射表明,焙烧前的产物为无定形 TiO_2,焙烧后的产物为 TiO_2的锐钛矿.n_2吸附-脱附等温线表明,n-20的BET 表面积为76m^2/g,孔尺寸大约为10 nm,X 射线光电子能谱(XPS)辅助证明有 n 掺入了 TiO_2中.紫外可见漫反射光谱(UV-vis)表明,n 掺杂的介孔 TiO_2的吸收带边位置发生红移,吸光范围向可见光区拓宽.

关键词： n掺杂介孔TiO.f红移

n掺杂浓度对TiO_2光催化活性第一性原理研究

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化工新型材料 2015年第4期43卷 219-222页

作者：刘晓凤曹雪娟何丽红陈晨重庆交通大学土木建筑学院重庆400074

采用第一性原理超软赝势平面波方法研究了不同浓度n掺杂对锐钛矿相TiO2的晶体结构、电荷布局、能带结构、态密度及光学特性的影响。计算结果表明,n掺杂会引起TiO2晶格畸变,晶体体积、原子间键长及电荷分布随掺杂量发生变化。n掺杂使轨... 详细信息

采用第一性原理超软赝势平面波方法研究了不同浓度n掺杂对锐钛矿相TiO2的晶体结构、电荷布局、能带结构、态密度及光学特性的影响。计算结果表明,n掺杂会引起TiO2晶格畸变,晶体体积、原子间键长及电荷分布随掺杂量发生变化。n掺杂使轨道分裂,在价带顶引入杂质能级,使TiO2的禁带宽度变窄,掺量越大带隙越小。掺杂使TiO2由间接半导体转变为直接半导体,光吸收带边同时出现红移和蓝移。在计算范围内,随着掺杂浓度的增大,可见光吸收强度逐渐增强。

关键词： n掺杂锐钛矿相TiO2 第一性原理电子结构