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热处理对溶液燃烧法制备的ZnO纳米粉体光致发光光谱及光催化性能的影响
摘要： 采用溶液燃烧法（SCM）制备了氧化锌纳米粉体。将SCM法制备的氧化锌纳米粉体在空气中分别经200、400、500和700°C热处理30分钟后，对其光致发光（PL）性能进行评估。通常认为两个强PL发射峰是氧化锌特有的发光特征：一个来自带边发射，另一个对应绿色发射。绿色发射源自晶体缺陷，是氧化锌电光应用的关键障碍。值得注意的是，SCM法氧化锌粉体的PL光谱在390 nm附近呈现单一尖锐峰。当合成氧化锌粉体经400°C热处理时，该蓝光发射强度翻倍。绿色发射出现在500°C处理的样品中，并在700°C处理时达到最高强度。为验证400°C热处理氧化锌粉体的光催化活性，评估了其对废显影液中银离子的去除效果，在10分钟内实现完全去除。400°C热处理氧化锌粉体对银离子的去除速率比SCM法氧化锌粉体快两个数量级以上。通过光生电子复合机制阐释了PL与光催化活性的关联。这些发现对高效光催化剂应用具有重要价值。
关键词： 热处理、氧化锌纳米粉体、光致发光光谱、溶液燃烧法
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过(Al+Mn)掺杂增强ZnO纳米粉体的结构、光学和电学性能
摘要： 采用共沉淀法合成了未掺杂ZnO及Zn0.97-xAl0.03MnxO（x=0、1%、2%和3%）纳米粉体（NPs）。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、紫外-可见光谱、光致发光（PL）及阻抗谱对其进行了表征。所有样品均呈现单一六方纤锌矿相，掺杂后ZnO样品的平均晶粒尺寸（22-42nm范围内）均有所增大。掺杂提升了可见光区的光学透过率，其光学带隙介于3-3.4eV之间，随Mn掺杂量增至2%时减小，继续掺杂则略微回升。所有PL光谱均在紫外和可见光区呈现双发射峰，可见光发射峰解卷积显示各样品具有不同发射特征。(Al+Mn)共掺ZnO样品出现额外黄光发射，表明铝锰共掺入氧化锌基质晶格增强了其发光性能。交流电导率(σac)符合Jonscher幂律且随掺杂提升，所有样品的Cole-Cole图谱均可通过电阻与恒相位元件(CPE)并联电路进行良好拟合。
关键词： 光学性能、X射线衍射、掺杂、导电性、氧化锌纳米粉体
更新于2025-09-23 09:50:38