研究目的
研究磷掺杂TiO2-CeO2纳米复合材料用于光催化应用的合成与表征。
研究成果
通过燃烧法合成的P/TiO2-CeO2纳米复合材料因磷掺杂而表现出延缓的相变(XRD分析证实)。紫外-可见漫反射光谱显示吸收边随温度升高发生红移,表明可见光吸收能力增强。XPS证实磷以替代形式掺入Ce4+/Ti4+位点,这有利于提升光催化活性。该研究为环境修复和光催化应用开辟了新途径。
研究不足
该研究聚焦于磷掺杂TiO2-CeO2纳米复合材料的合成与表征。本研究提出了光催化活性应用建议,但未进行广泛测试。
1:实验设计与方法选择:
采用以甘氨酸为燃料的溶液燃烧合成法制备样品。以钛酸异丙酯、硝酸铈、H3PO4和甘氨酸为前驱体。将溶液在预加热至450°C的马弗炉中点燃,得到蓬松的固体材料。将固体产物在相同温度下再煅烧1小时。将制得的样品以3°C/分钟的升温速率分别在400°C、500°C、600°C和700°C下加热4小时。
2:样品选择与数据来源:
通过收集20-80°(2θ)范围内的XRD图谱研究结晶度和粒径。在250-800 nm范围内获取UV-Vis反射吸收光谱。使用配备单色Al Kα激发的Kα系统进行XPS表征。SEM图像由JEOL JSM7000F场发射扫描电子显微镜获得。
3:实验设备与材料清单:
理学X射线衍射仪(XRD)、岛津UV-2550紫外-可见分光光度计、赛默飞世尔Kα系统(XPS)、JEOL JSM7000F场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)。
4:实验步骤与操作流程:
采用溶液燃烧合成法制备样品。样品在不同温度加热后通过XRD、SEM、UV-vis吸收光谱和XPS进行表征。
5:数据分析方法:
XRD分析结构相和晶粒尺寸,UV-Vis反射吸收光谱分析光学性能,XPS分析表面元素分布和氧化态,SEM分析形貌。
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Rigaku X-ray diffractometer
XRD
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