广东石油化工学院理学院，物理实验教学中心，茂名 525000
采用密度泛函理论计算了Mn掺杂LiNbO3结构的ZnTiO3(LN-ZnTiO3)的磁性和光电性质。计算结果表明Mn掺杂LN-ZnTiO3倾向占据Zn位，形成稳定的3d5电子构型。Mn替代Zn位掺杂可以为LN-ZnTiO3提供较大的局域磁矩，约为5 μB。同时在价带顶附近形成明显的Mn-3d和O-2p轨道的受主能级，降低了材料的带隙，促进可见光的吸收。在LN-ZnTiO3中掺杂Mn可以同时实现较大的局域磁矩和p型半导体的特性，拓展了材料在磁学和可见光吸收领域的应用。
Mn掺杂 磁性 光电性质 第一性原理 LN-ZnTiO3 LN-ZnTiO3 Mn doping magnetic property photoelectric property first-principle
1 成都大学 机械工程学院, 四川 成都 610106
2 四川新亚无损检测有限公司, 四川 成都 610213
采用溶胶-凝胶法制备了金红石型TiO2/ZnTiO3复合光催化剂, 对其进行650 ℃保温1 h的热处理; 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)对样品进行表征, 并以亚甲基蓝(MB)溶液为目标污染物, 研究了样品的光催化性能。结果表明, TiO2为金红石结构, 随着Zn/Ti量比增加, TiO2晶粒尺寸减小; 当Zn/Ti的量比达到2%时, 有新相ZnTiO3生成。TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=8%)展现出最高的光催化活性, 这归因于表面羟基含量增加以及形成的TiO2/ZnTiO3半导体复合结构加快了光生电子与空穴的转移。反应进行90 min后, 对MB的降解率达到68.3%, 反应速率常数k为0.012 min-1, 分别为纯TiO2的1.85倍和3倍。
金红石 光催化性能 溶胶凝胶法 rutile ZnTiO3 ZnTiO3 photocatalytic performance sol-gel
