1 概述
11研制背景
年纺织制药行业水污染问题已成严重环境问题 围解决问题基半导体光催化技术环境友成较低受越越关注种半导体材料中氧化锌氧化原电位高激子结合物理化学稳定性较廉价毒作光催化剂ZnO纳米结构光催化活性高ZnO光催化剂中光生电子空穴易复合导致光量子利率低降低光催化效率拓宽ZnO光催化剂光响应范围提高光催化程中光生电子空穴分离效率开发基ZnO改性高效光催化剂已成现阶段重前科学探索领域发明采水热法制备稀土Eu3+掺杂氧化锌纳米球催化剂降解甲基橙罗丹明B亚甲基蓝等机染料实验证明铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性制光催化剂机染料废水处理方面具良应前景
12国外相关产品发展现状
121单半导体光催化剂
常见单化合物光催化剂金属氧化物硫化物半导体材料例TiO2 WO3 ZnO ZnS CdS等具较高禁带宽度化学反应较范围进行机化合物降解良半导体光催化剂关键H2O ．OH (OH ．OH + e Eo 218V)
原电位金属材料禁带宽度相段时间保持稳定述单化合物半导体材料中金属硫化物氧化铁晶型物易受光阴极腐蚀影响活性寿命佳光佛化材料TiO2化学性质稳定抗光腐蚀力强难溶毒成低研究中广泛光催化材料利见光中390m紫外线必昂费害造光源(高压汞灯等)发出短波长紫外光完美处TiO2禁带宽度32eV应吸收波长387 5mm光吸收仅局限紫外光区部分光尚达射面太阳光谱5TiO2量子效率高28 太阳利效率仅1左右限制太阳利氧化锌氧化原电位高激子结合物理化学稳定性较廉价毒作光催化剂铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性
促光生电子空穴分离抑制复合提高量子效率扩激发光波长范围便充分利太阳提高光催化剂稳定性目前数种常半导体光催化剂改性技术包括渡金属离子掺杂贵金属沉积稀土金属离子掺杂半导体光催化剂复合新型光催化剂开发等
122渡金属掺杂
半导体中掺杂价态渡金属离子仅加强半导体光催化作半导体吸收波长范围扩展
见光区域化学观点金属离子掺杂半导体晶格中引入缺陷位置改变结晶度成电子空穴陷阱延长寿命
Choi等系统研究21种渡金属离子掺杂TiO2纳米晶发现品格中掺杂质量分数11～15Fe３＋Mo５＋Ru2＋ 0s2＋ Re2＋ V５＋Rh2＋增加光催化活性认掺杂浓度掺杂离子分布掺杂级TiO２带匹配程度掺杂离子d电子组态电荷转移复合等素催化剂光催化活性直接影响
前研究成果渡金属离子掺杂浓度光催化性提高着重影响掺杂量较少时增加杂质离子浓度载流子捕获位会增载流子寿命延长电荷传递创造条件活性提高掺杂超定浓度掺杂离子反成电子电荷复合中心利载流子界面传递掺入量会TiO２表面空间电荷层厚度增加影响TiO２吸收入射光量子利光催化性提高渡金属离子掺杂般存佳量
１２３稀土金属离子掺杂
述提高光催化剂催化性方法外掺杂稀土金属离子提高TiO２光催化性复旦学电光源研究研究ZnO纳米颗粒种绿色环保合成成低材料广泛应
发光光催化领域稀土元素具独特性质通稀土元素掺杂ZnO具优良特性发光材料光催化剂时传感抗菌方面巨潜力
１３产品简介
(１)05g醋酸锌溶20mL水乙醇中加入01gNaOH加入00879～04229g硝酸铕搅拌1h均匀混合溶液
（２）步骤(１)混合溶液放入聚四氟乙烯衬里反应釜中180℃条件反应5h然冷产物
（３）步骤（２）中产物水乙醇水分洗涤离心分离3次70℃条件烘干12h放入马弗炉中800℃烧结1h述掺铕氧化锌光催化剂材料
制备掺铕氧化锌三种染料(亚甲基蓝MSDS罗丹明BRodamineB甲基橙MO)降解50min100min降解率光50min100min降解率进行出两时间点均10mgL亚甲基蓝降解率
２标准
稀土元素具丰富级特殊4f电子跃迁特性光学性质仅够离子掺杂半导体复合形式效提升传统TiO2ZnO纳米颗粒种绿色环保合成成低材料广泛应发光光催化领域稀土元素具独特性质通稀土元素掺杂
ZnO具优良特性发光材料光催化剂时传感抗菌方面巨潜力
３研究方法
采简单水热法制备稀土Eu3+掺杂氧化锌纳米球催化剂降解甲基橙罗丹明B亚甲基蓝等机染料实验证明铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性制光催化剂机染料废水处理方面具良应前景
７结束语
７１研究报告
实验室研究应快渡量生产阶段
７２研究报告
包括文献实验
７３未展
执行提交研究报告文件程中遇新问题需团队员心协力逐解决迎接更加环保明天
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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11研制背景
年纺织制药行业水污染问题已成严重环境问题 围解决问题基半导体光催化技术环境友成较低受越越关注种半导体材料中氧化锌氧化原电位高激子结合物理化学稳定性较廉价毒作光催化剂ZnO纳米结构光催化活性高ZnO光催化剂中光生电子空穴易复合导致光量子利率低降低光催化效率拓宽ZnO光催化剂光响应范围提高光催化程中光生电子空穴分离效率开发基ZnO改性高效光催化剂已成现阶段重前科学探索领域发明采水热法制备稀土Eu3+掺杂氧化锌纳米球催化剂降解甲基橙罗丹明B亚甲基蓝等机染料实验证明铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性制光催化剂机染料废水处理方面具良应前景
12国外相关产品发展现状
121单半导体光催化剂
常见单化合物光催化剂金属氧化物硫化物半导体材料例TiO2 WO3 ZnO ZnS CdS等具较高禁带宽度化学反应较范围进行机化合物降解良半导体光催化剂关键H2O ．OH (OH ．OH + e Eo 218V)
原电位金属材料禁带宽度相段时间保持稳定述单化合物半导体材料中金属硫化物氧化铁晶型物易受光阴极腐蚀影响活性寿命佳光佛化材料TiO2化学性质稳定抗光腐蚀力强难溶毒成低研究中广泛光催化材料利见光中390m紫外线必昂费害造光源(高压汞灯等)发出短波长紫外光完美处TiO2禁带宽度32eV应吸收波长387 5mm光吸收仅局限紫外光区部分光尚达射面太阳光谱5TiO2量子效率高28 太阳利效率仅1左右限制太阳利氧化锌氧化原电位高激子结合物理化学稳定性较廉价毒作光催化剂铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性
促光生电子空穴分离抑制复合提高量子效率扩激发光波长范围便充分利太阳提高光催化剂稳定性目前数种常半导体光催化剂改性技术包括渡金属离子掺杂贵金属沉积稀土金属离子掺杂半导体光催化剂复合新型光催化剂开发等
122渡金属掺杂
半导体中掺杂价态渡金属离子仅加强半导体光催化作半导体吸收波长范围扩展
见光区域化学观点金属离子掺杂半导体晶格中引入缺陷位置改变结晶度成电子空穴陷阱延长寿命
Choi等系统研究21种渡金属离子掺杂TiO2纳米晶发现品格中掺杂质量分数11～15Fe３＋Mo５＋Ru2＋ 0s2＋ Re2＋ V５＋Rh2＋增加光催化活性认掺杂浓度掺杂离子分布掺杂级TiO２带匹配程度掺杂离子d电子组态电荷转移复合等素催化剂光催化活性直接影响
前研究成果渡金属离子掺杂浓度光催化性提高着重影响掺杂量较少时增加杂质离子浓度载流子捕获位会增载流子寿命延长电荷传递创造条件活性提高掺杂超定浓度掺杂离子反成电子电荷复合中心利载流子界面传递掺入量会TiO２表面空间电荷层厚度增加影响TiO２吸收入射光量子利光催化性提高渡金属离子掺杂般存佳量
１２３稀土金属离子掺杂
述提高光催化剂催化性方法外掺杂稀土金属离子提高TiO２光催化性复旦学电光源研究研究ZnO纳米颗粒种绿色环保合成成低材料广泛应
发光光催化领域稀土元素具独特性质通稀土元素掺杂ZnO具优良特性发光材料光催化剂时传感抗菌方面巨潜力
１３产品简介
(１)05g醋酸锌溶20mL水乙醇中加入01gNaOH加入00879～04229g硝酸铕搅拌1h均匀混合溶液
（２）步骤(１)混合溶液放入聚四氟乙烯衬里反应釜中180℃条件反应5h然冷产物
（３）步骤（２）中产物水乙醇水分洗涤离心分离3次70℃条件烘干12h放入马弗炉中800℃烧结1h述掺铕氧化锌光催化剂材料
制备掺铕氧化锌三种染料(亚甲基蓝MSDS罗丹明BRodamineB甲基橙MO)降解50min100min降解率光50min100min降解率进行出两时间点均10mgL亚甲基蓝降解率
２标准
稀土元素具丰富级特殊4f电子跃迁特性光学性质仅够离子掺杂半导体复合形式效提升传统TiO2ZnO纳米颗粒种绿色环保合成成低材料广泛应发光光催化领域稀土元素具独特性质通稀土元素掺杂
ZnO具优良特性发光材料光催化剂时传感抗菌方面巨潜力
３研究方法
采简单水热法制备稀土Eu3+掺杂氧化锌纳米球催化剂降解甲基橙罗丹明B亚甲基蓝等机染料实验证明铕掺杂氧化锌光催化剂机污染物较高光催化降解活性制光催化剂机染料废水处理方面具良应前景
７结束语
７１研究报告
实验室研究应快渡量生产阶段
７２研究报告
包括文献实验
７３未展
执行提交研究报告文件程中遇新问题需团队员心协力逐解决迎接更加环保明天
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