溶剂热条件下,通过无机阶梯状链［Cu(SCN)］n与柔性有机配体1,3-二(4-吡啶基)丙烷(bpp)自组装,得到了一例新型的3D有机-无机杂化配合物［Cu4(SCN)4(bpp)2］n (1)。值得关注的是,不对称单元中的bpp配体显示两种不同的构象(trans-gauche或trans-trans),并连接梯形的［Cu(SCN)］n链形成结晶学独立的［Cu2(SCN)2(bpp)］n (A和B)层。紧接着, 两个不同的层通过ABB′A′的顺序排列形成独特的三维褶皱结构。进一步对配合物1进行了红外光谱(FT-IR)、粉末衍射(PXRD)、热分析、固体紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)和光致发光性质研究。固体紫外-可见光谱表明配合物在紫外区有强的吸收并且具有半导体性质,带隙能Eg为3.20 eV。光催化性能测试结果表明,配合物1在紫外光照射下对中性红(NR)、甲基橙(MO)、天青I(AI)、亚甲基蓝(MB)和亮蓝(ED)这五种染料表现出不同的光催化活性,这可能与有机染料的尺寸和电荷差异有关。此外,荧光测试表明配合物在室温下表现出较强的绿色发光性质,在525 nm附近有强的荧光发射峰。这种发射可能与配体中心激发态有关,可能涉及金属到配体或配体到配体的电荷转移。
自组装 有机-无机杂化 拟卤化亚铜配合物 柔性桥联配体 晶体结构 发光性能 光催化性能 self-assembly organic-inorganic hybrid copper(I) pseudohalide compound flexible bridging ligand crystal structure luminescent property photocatalytic property
运用第一性原理研究了Ag掺杂及缺陷共存对ZnO光电性质的影响。计算结果表明富O条件有利于Ag的掺杂, 贫O条件不利于Ag的掺杂。Ag掺杂浓度较低时有利于模型的稳定, 其在富O或贫O条件下都以AgZn为主要掺杂方式。当Ag掺杂浓度较高时, 富O条件下以AgZn-AgZn为主要掺杂方式, 贫O条件下AgZn-Agi是较为有利的掺杂方式。富O条件下Ag掺杂较难引入VZn和Oi共存缺陷。贫O条件下优先出现的模型为VO, VO在一定程度上会促进Ag的掺杂。Ag掺杂降低了ZnO的带隙宽度, 掺杂浓度越大模型带隙宽度越窄。VZn、VO和Oi缺陷共存不同程度地增加了Ag掺杂模型的带隙宽度。Ag掺杂及VZn和Oi缺陷共存均使ZnO吸收边红移至可见光区, 扩展了ZnO对太阳光的吸收范围, 而AgZn-VO在可见光范围内依然是透明。在低能区紫外-可见光范围内, AgZn-AgZn表现出更高的光吸收率, 但是相应形成能也高于AgZn。VZn的引入提高了AgZn-VZn和AgZn-AgZn-VZn对低能区紫外-可见光的吸收, VO的引入有利于ZnO表面吸附更多的O2进而产生更多的H2O2和·HO强氧化性物质, 即VZn和VO缺陷共存都有利于ZnO光催化性能的提高。
Ag掺杂 缺陷共存 第一性原理 光催化性质 光电性质 ZnO ZnO Ag doping defect coexistence first-principle photocatalytic property photoelectric property
1 商洛学院化学工程与现代材料学院，陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，商洛 726000
2 内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院，呼和浩特 010018
以钛酸丁酯、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、无水乙醇为原料，利用静电纺丝技术制备出Ti(OC4H9)4/PVP纳米纤维，经500~1 000 ℃高温煅烧制得TiO2纳米纤维，再通过水热法将AgBr纳米颗粒负载到TiO2纳米纤维表面。利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、差热-热重分析对AgBr/TiO2纳米纤维进行表征分析。利用甲基橙(MO)为降解底物模拟染料废水，研究TiO2、AgBr/TiO2纳米纤维的光催化性能。分析结果表明，经800 ℃煅烧后的TiO2纳米纤维，在添加量为100 mg时光催化效果较好; 相同条件下，AgBr/TiO2纳米纤维的光催化降解率高于TiO2纳米纤维，AgBr/TiO2纳米纤维对甲基橙的降解率为95.97%。
AgBr/TiO2纳米纤维 光催化性能 静电纺丝法 降解率 AgBr/TiO2 nanofiber photocatalytic property electrospinning method degradation rate
利用炭吸附水热法制备钙钛矿型TmFeO3纳米粉体，通过X射线衍射仪(XRD)，热重-差热分析仪(TG-DTA)，紫外可见分光光度计(UV-Vis)和气相色谱仪等设备分析晶体比表面积、热稳定性、吸光性能及物相结构。以全谱镝灯为可见光光源，通过催化甲基橙降解，评价TmFeO3粉体的光催化性能。实验结果表明，炭吸附水热法制得的TmFeO3粉体有更高的结晶度和热稳定性，且比表面积大，吸收可见光范围增大，吸光性能更好。光催化降解甲基橙实验结果表明，光照140 min时对甲基橙的降解率达88％，是普通水热合成法制得的TmFeO3催化性能的1.5倍。
铁酸铥 炭吸附 水热法 纳米粉体 光催化性能 TmFeO3 carbon adsorption hydrothermal method nano powder photocatalytic property
通过炭吸附共沉淀法制备钒酸铋纳米粉体，并对粉体的相关物理化学特性进行表征，表征方法包括透射电镜(TEM)，X射线衍射仪(XRD)，比表面积(BET)，紫外可见分光光度计(UV-Vis)，红外光谱(FT-IR)和热重分析仪(TG-DTG)；利用甲基橙(MO)作为目标降解物，以500 W镝灯为可见光源，进行BiVO4光催化性能研究。结果表明，炭吸附共沉淀法制得的BiVO4粉体较普通沉淀法制得的粉体具有分布均匀且较分散、粒径小、团聚少等优点;同时600 ℃煅烧所得粉体光吸收波长较其他温度下发生红移，使得在可见光范围吸收能力增强；光催化降解甲基橙降解率在120 min内可达96%。
钒酸铋 炭吸附 可见光 光催化性能 共沉淀 BiVO4 carbon adsorption visible light photocatalytic property coprecipitation
陕西科技大学 材料科学与工程学院, 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室, 西安 710021
溶液法是一种反应温和、易控制且常用的合成方法。目前已报道的溶液法制备TiSe2时通常采用三辛基膦(TOP)为溶剂, 但这种试剂有毒, 对人体和环境都有潜在的危害。本研究通过简单的、无TOP的溶液法成功地制备了单分散的六边形TiSe2纳米片, 并通过调整反应时间研究TiSe2纳米片的形貌演变规律。利用XRD、SEM、EDS和紫外-可见漫反射对其物相、形貌、元素以及光学性能进行了系统的表征; 根据SEM结果对其生长过程及形貌演变规律进行了研究, 并提出一种螺旋状逐层生长的机理; 分析考察了TiSe2纳米片对罗丹明B(RhB)的光催化活性, 发现其具有高于P25的降解能力, 这表明TiSe2纳米片作为光催化材料具有广阔的应用前景。
TiSe2纳米片 微观结构 生长机理 光催化性能 TiSe2 nanosheets microstructure growth mechanism photocatalytic property
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
利用水热法制备了ZnO/ZnFe2O4纳米复合粒子。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发光光谱(PL)对退火前后的ZnO/ZnFe2O4纳米粒子进行表征。研究结果表明，退火后的ZnO/ZnFe2O4纳米复合粒子表现出更好的形貌和晶体质量，主要由六角纤锌矿结构的ZnO和立方结构的ZnFe2O4构成。PL光谱显示，退火后ZnO近带边的发光强度明显降低，这是由于ZnO/ZnFe2O4形成了Ⅱ型能带结构实现了光生载流子分离的结果。对其光催化特性也进行了研究，光照时间为3 h，退火后的ZnO/ZnFe2O4纳米复合粒子表现出更优秀的光催化活性，降解甲基橙的效率可达50.48%。另外，还对其磁性进行了研究，室温条件下，纳米复合粒子表现为顺磁性，而经过退火处理后表现出铁磁性。因此，ZnO/ZnFe2O4纳米复合粒子经退火后具备磁性光催化剂性能，有一定的发展前景。
纳米复合结构 光催化特性 ZnO ZnO ZnFe2O4 ZnFe2O4 nanocomposites photocatalytic property
College of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000, China
Frontiers of Optoelectronics
2012, 5(4): 429
