Fe-TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba绿色化学纳米粒子合成的潜在应用在废水光催化处理gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

锐钛矿TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba合成了纳米颗粒掺杂铁离子,通过绿色化学方法使用柠檬草水提物(gydF4y2BaCymbopogon citratusgydF4y2Ba)获得索氏提取和掺杂湿浸渍。TiO的gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba锐钛矿相掺杂铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}(0.05、0.075和0.1铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}:钛摩尔比)在550°C和350°C,分别。扫描电子显微镜和能量色散x射线(能谱)显示纳米簇之间的浸渍和效率取决于理论掺杂剂数量66.5和58.4%。电子透射显微镜(TEM)显示最终粒子大小介于7和26海里取决于掺杂剂的存在与否。阴极发光(CL)以及光致发光(PL)掺杂的研究和无掺杂纳米颗粒显示发光信号归因于表面氧空位(可见CL排放380 - 700 nm和PL发射350 - 800 nm);此外,排放强度下降是由于观察到抑制的复合photogenerated电子空穴对;此外,紫外可见分光光度法分析了沙粒的漫反射率,和吸收Fe-TiO边缘gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba无掺杂TiO相比gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba大大延长了可见光。六个乐队(AgydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}+ 2 bgydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}e + 3gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba发现通过拉曼光谱和x射线衍射(XRD)确认合成TiO模式gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba仅仅是锐钛矿相,这是常用的作为催化剂在废水处理中,特别是在多相光催化过程。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

太阳能是一种可再生资源,其有效利用在控制环境污染,利用光催化材料是现代科学的一个主要目标和工程(gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。由于特殊的和适当的属性包括无毒、良好的化学稳定性,强烈的紫外线(UV)吸收,和宽的带隙能量(3.2 eV锐钛矿和金红石3.4 eV),二氧化钛(TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)是一个公认的金属氧化物半导体可广泛应用于不同的应用程序。因此,可持续发光能量的利用可见光或阳光是有限的,因为TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba只能被紫外线兴奋(波长低于387海里),它占据了整个太阳光谱的只有3 - 5% (gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。它也知道高复合TiO的激活电子空穴对gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba仍然是其主要缺点,导致实际应用的限制,特别是太阳能收集方面(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。因此,许多方法已经致力于改善TiO的光反应gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在可见光区域。例如,非金属掺杂(B, C, N, S, F),金属掺杂(铁、公司、和洛杉矶),和共掺(铁和N, B和C) [gydF4y2Ba14gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

目前有研究关注植物提取物的使用不同类型的纳米材料的绿色合成,因为植物化学物质存在于这些天然提取物作为限制参加代理或模板的结晶阶段和规模的稳定控制(产生的纳米粒子gydF4y2Ba26gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。最近,金红石与锐钛矿相杂质的混合物已经准备通过绿色合成使用gydF4y2Bam . citrifoliagydF4y2Ba叶萃取精华水热方法与煅烧温度400°C。绿色合成化合物有一个正方结构以XRD,水晶和评估平均大小10海里;此外,TiO的表面形态gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba观察纳米粒子通过绿色合成得到高均匀quasi-spherical形状形态(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。此外,拉吉夫et al。gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]biosynthesized TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米颗粒(NPs)使用gydF4y2Ba苦瓜gydF4y2Ba叶水提物作为降低和稳定剂,这些纳米粒子被应用的gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba抗疟活性对gydF4y2Ba恶性疟原虫gydF4y2Ba,结果表明,合成TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2BaNPs可以用来开发新的疟疾控制和安全代理。在类似的研究中,Goutam et al。gydF4y2Ba35gydF4y2Ba)准备绿色二氧化钛NPs使用叶中提取的生物柴油工厂,gydF4y2Ba麻风树gydF4y2Bal,和evaluated its performance for the photocatalytic treatment of TWW after the secondary (biological) treatment process, achieving 82.26% and 76.48% of COD and Cr removal, respectively, in a parabolic trough reactor (PTR). Also, Jegadeeswaran et al. [36gydF4y2Ba)提出了一个新颖的绿色合成Ag / TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba的锐钛矿相纳米复合材料和平均粒子尺寸25.74 nmgydF4y2Ba扇藻tetrastromaticagydF4y2Ba提取。gydF4y2Ba

因此,目前的工作重点是研究Fe-doped TiO的合成和结构表征gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子由绿色合成。的主要目的是确定效应的引入掺杂元素在光学,物理化学,结构和形态属性。纳米TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba锐钛矿掺杂不同的Fe: Ti摩尔比率被成功合成。准备的样品光致发光、阴极射线发光、漫反射紫外可见分光光度法,拉曼光谱、x射线衍射、能谱和TEM-SAED。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

2.1。材料gydF4y2Ba

新鲜的柠檬草植物叶片(gydF4y2BaCymbopogon citratusgydF4y2Ba)收集从哥伦比亚卡塔赫纳举行。钛(四)异丙醇盐(CgydF4y2Ba_12gydF4y2BaHgydF4y2Ba_28gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2BaTi)解决方案(95%)和铁(III)氯化六水合物(纯度98%)购买来自阿尔法蛇丘®和Panreac,分别。所有反应都是使用ACS试剂的化学物质。gydF4y2Ba

2.2。柠檬草的叶子中提取制备gydF4y2Ba

柠檬草的叶子与格里芬洗水。然后,他们干了六个小时在一个空气循环烤箱60°C(能源管理公司等温线®,耀目32-8)并使用手动磨碎。干燥和粉碎生物质(100克)放在布袋和受到溶剂萃取过程使用索氏提取器6 h在大约500毫升蒸馏水gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。提取存储在冰箱里在4°C。此外,该提取物用于合成TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。执行extraction-concentration使用固相微萃取(SPME)技术,监测汽相(HS),使用纤维的熔融石英涂层与PDMS / DVB 65微米的厚度(PDMS / DVB - 65点)。色谱分析是在一个6890系列+气相色谱仪(安捷伦科技,帕洛阿尔托,加州,美国),耦合质量选择检测器(安捷伦科技,默沙东- 5973),在扫描完成射频模式(gydF4y2Ba全扫描gydF4y2Ba)。中使用的列分析DB-5MS (5% phenyl-poly(甲基硅氧烷),60米×0.25毫米×0.25米)。注射是在分裂模式(30:1)萃取设备。gydF4y2Ba

2.3。绿色合成Fe-TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子gydF4y2Ba

在一个典型的实验中,反应进行了250毫升烧杯,在超声波引入处理器(超声波处理器,WiseClean WUC-A06H, 60赫兹)。20毫升的前体代理(钛异丙醇盐)添加到100毫升的水提物中包含的柠檬草的滴定管,的速度1毫升·sgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba};此外,不断搅拌的反应持续了大约30分钟,利用搅拌棒(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。纳米粒子与vol. 70%乙醇洗,最后用蒸馏水,使用由离心分离(通用离心机plc - 012 e) 15分钟在5000 rpm。合成二氧化钛纳米颗粒在550°C焙烧3小时热科学W-50/60 fb1415m - 1450 Hz低沉的声音gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.4。描述gydF4y2Ba

在日立S2500 CL测量进行了扫描电镜在室温下使用滨松光子多通道分析仪PMA-12 25 kV的励磁电压。HORIBA Jobin Yvon LabRAM HR800紫外可见使用奥林巴斯BX41共焦显微镜在光致发光(PL)和拉曼测量。PL光谱已经收购了325 nm氦镉激光我使用激光强度(最低0.1gydF4y2Ba_0gydF4y2Ba),以避免在PL收购锐钛矿向金红石相转变;另外一个过滤器D1,洞850gydF4y2BaμgydF4y2Ba米,光谱仪327199海里,×40目的使用光致发光研究;而gydF4y2BaµgydF4y2Ba拉曼光谱学已经完成使用红色的氦氖激光的波长633纳米。紫外可见吸收的研究论文进行了在紫外可见漫反射率分光光度计(热科学进化- 600),贝索gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba作为参考。样品研究了X射线衍射(XRD)使用Panalytical X 'Pert Proα1仪器,配备一个主要快速X 'Celerator检测器操作45 kV和40 mA和装有主曲线通用电气111单色仪获得CuKgydF4y2BaαgydF4y2Ba1辐射(gydF4y2BaλgydF4y2Ba= 1.5406)。数据收集2gydF4y2BaθgydF4y2Ba10°、90°,步长为0.04°·sgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。扫描电镜显微图和能量色散x射线能谱(EDS)地图获得440年徕卡SEM耦合力量中心——AXS XFlash检测器4010。调查的铁粒子形态gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}再版TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba样品进行ht JEOL JEM 2100透射电子显微镜(TEM)提供200千伏发射枪,电子束电流为108.6gydF4y2BaμgydF4y2BaΑ,配备衍射模式(相机的长度300毫米)选定区电子衍射(SAED)。样本由超声波分散的粉末浆丙胺和存入TEM网格。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

3.1。柠檬草的叶子组成gydF4y2Ba

柠檬草的植物是由各种化学成分较高的优势萜烯萜类化合物与醛、醇、酮(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]。保证二氧化钛纳米颗粒的形成,有必要提取柠檬草植物的植物化学的组件,保证减少钛(IV)异丙醇盐前体(gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]。图gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba显示了柠檬草的样本获得的色谱图。筛检的化合物在固体样品是他们注册的质谱(EI, 70 eV),使用Adams和威利数据库。在表gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba,出现的标识和相对数量(%)的组件出现在柠檬草固体样品用气相色谱-质谱在分析无线电频率的全扫描模式。为了保证TiO的形成gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米颗粒的尺寸小于20 nm,有必要提取柠檬草的叶子的植物化学的组件作为表面活性剂和稳定剂,防止过度集聚nanoparticulate衣料在合成(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba35gydF4y2Ba,gydF4y2Ba41gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba47gydF4y2Ba],提出的机制如图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。然而,它是可能的合成TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba粉末通过完整的使用前体水解(钛异丙醇盐)直接接触的钛源和水gydF4y2Ba45gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba),它不存在的劣势替代控制成核和生长的阶段,在生产过程中进行的纳米粒子在溶液中(gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.2。XRDgydF4y2Ba

合成TiO的x射线衍射模式gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子使用柠檬草的叶子中提取植物(gydF4y2BaCymbopogon citratusgydF4y2Ba)是描绘在图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。十个不同的山峰在2gydF4y2BaθgydF4y2Ba= 25.61°,37.8°,38.10°、48.47°、54.24°、55.36°、62.99°、69.20°、70.59°,和75.47°的XRD的有限元模式gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}再版TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和纯的沙粒与锐钛矿相一致(101),(103),(004),(200),(105),(211),(204),(116),(220)和(107)点阵平面(JCPDS号21 - 1272)。金红石相对应的衍射峰只出现在德固赛(赢创)P-25 2gydF4y2BaθgydF4y2Ba= 27.58°,36.30°,和54.42°可以归因于(110),(101)和(211)金红石TiO的飞机gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(JCPDS卡片号21 - 1276)。身份不明的山峰的山峰和锐度没有证实的结晶和高纯度纳米粒子准备。平均结晶TiO的大小gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米粒子计算使用粉末的方程(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BaDgydF4y2Ba平均晶粒大小,gydF4y2BaλgydF4y2Ba是x射线辐射的波长(1.5406),gydF4y2BaKgydF4y2Ba是无量纲的形状系数(0.9),gydF4y2BaβgydF4y2Ba是半峰强度的线宽(应用)的弧度,然后呢gydF4y2BaθgydF4y2Ba是布拉格的角度(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

晶体的平均大小估计TiO的应用gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba主峰(2gydF4y2BaθgydF4y2Ba= 25.61°)的x射线衍射模式,它对应于飞机(101)。晶体的平均尺寸是大约10 nm纳米材料准备。铁(铁gydF4y2Ba^{+ 3gydF4y2Ba})可以方便地集成到TiO的矩阵gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba由于其原子半径几乎等于0.69gydF4y2Ba^{+ 4gydF4y2Ba}原子半径0.745 (gydF4y2Ba50gydF4y2Ba]。然而,没有观察到晶体尺寸减少,这是由于纳米粒子生长在煅烧过程中湿浸渍在350°C的3 h。表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba总结的结果直径粉末的方程。gydF4y2Ba

3.3。拉曼光谱gydF4y2Ba

台光谱进行了进一步分析纯的结构阶段和Fe-doped TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2BaNPs,如图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba。锐钛矿相二氧化钛有六个拉曼活性模式gydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}+ 2 bgydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}e + 3gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba在144厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(gydF4y2BaEgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba),197厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(gydF4y2BaEgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba),399厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(BgydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}),516厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(一个gydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}+ BgydF4y2Ba_{1克gydF4y2Ba}),639厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(gydF4y2BaEgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba),它被确定在所有样品的拉曼光谱讨论(gydF4y2Ba51gydF4y2Ba]。它已经表明,任何峰值与氧化铁没有观察到,即使有一个高度掺杂样品。这意味着,拉曼光谱观测与XRD结果有很好的一致性。此外,Fe-doped TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2BaNPs保留了锐钛矿结构,表明铁gydF4y2Ba^{+ 3gydF4y2Ba}搀杂剂可以被成功纳入TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba框架,取代钛gydF4y2Ba^{+ 4gydF4y2Ba}阳离子。然而,它已被观察到,拉曼乐队在144厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(插入图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)往往会转移到一个更高的拉曼强度随着铁掺杂剂的数量增加。一般来说,接受,拉曼峰发生变化,因为变化的结构,粒子大小、缺陷的性质,等等(gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.4。阴极发光(CL)以及光致发光(PL)gydF4y2Ba

阴极发光的光谱探测器和所有准备材料光致发光获得数据所示gydF4y2Ba5gydF4y2Ba和gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,分别。这两种情况下的排放(可见光谱,380 - 700海里)所有样本的研究明确确定的宽带在500 - 550纳米,这是由于表面的存在状态和自己捕捉激发的锐钛矿相。gydF4y2Ba

同时,很明显的存在肩600 - 650 nm氧气有关职位空缺在参与阶段,类似于[几个作者所报道的gydF4y2Ba53gydF4y2Ba,gydF4y2Ba54gydF4y2Ba]。另一方面,值得注意的是,在发光的强度有差异,这表明抑制电子/空穴对复合的photogenerated铁离子的gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}。Fe-TiO强度gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba低于纯TiO吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,这表明electron-hollow复合低得多,和分离的效率要高得多。重组率的减少意味着大量的电子和参与光化学转换photogenerated差距,伴随着报道的其他研究人员(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba55gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.5。TEM-SAEDgydF4y2Ba

表面形貌和粒径大小分布的纯(Fe: Ti = 0)和Fe-doped TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0.1)光催化剂被TEM进一步分析,如图gydF4y2Ba7(一)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba7 (b)gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba

从这些图片很明显,合成纳米颗粒凝聚,及其形状quasi-nanospheres;这对应于几个作者的研究报告的结果与TiO的绿色合成有关gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通过使用水提取物的叶子(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。同时,可以看出,粒子有一个体积小但本质上是完美的结晶。TEM结果与平均晶粒度密切协议经x射线衍射模式。铁的平均粒径增加:Ti = 0.1纯TiO相比gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,这是由于纳米颗粒增长的煅烧过程湿浸渍在350°C 3 h。从SAED获得(图的结构信息gydF4y2Ba8gydF4y2BaFe-TiO)模式显示了多晶的本质gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米颗粒(Fe: Ti = 0.1),显示的(101),(004),(200)和(105)飞机的锐钛矿相,类似报道阿里et al。gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]。平面空间决心通过方程(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),gydF4y2BahgydF4y2Ba,gydF4y2BakgydF4y2Ba,gydF4y2BalgydF4y2Ba米勒的索引,gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BacgydF4y2Ba是一个正方结构的网络参数(锐钛矿),然后呢gydF4y2Ba和gydF4y2Ba在[平面间的距离值gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.6。能谱gydF4y2Ba

SEM显微图和EDS分析纯(P-25和Fe: Ti = 0)和Fe-doped TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0.05, Fe: Ti = 0.075,和菲:Ti = 0.1)中描述了光催化剂的人物gydF4y2Ba9(一个)gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba9 (e)gydF4y2Ba,分别。纯和铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}再版TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是超细的,所以它们耦合和结块由于表面能较高(gydF4y2Ba50gydF4y2Ba]。这意味着绿色合成方法会导致产品的创造与测微的聚集规模,不规则的形式观察,类似报道,而et al。gydF4y2Ba31日gydF4y2BaTiO的绿色合成gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba使用提取的驼鹿和百里香。gydF4y2Ba

钛的组成分析显示了独立的峰值(Ti, 4.508 keV)、铁(铁、6.398 keV)、氧气(O, 0.523 keV),和其他元素钠、钙、硅、Cl, K,来自合成过程中使用的水(gydF4y2Ba56gydF4y2Ba]。表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba显示了每个元素的原子百分比获得通过EDS,除了浸渍效率实现为所有准备样品。gydF4y2Ba

3.7。紫外可见DRSgydF4y2Ba

紫外可见漫反射光谱纯TiO的gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和Fe-TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba样品如图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。在可见光区域的吸收增强铁掺杂到TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。的Fe-TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba样品具有吸收紫外线和可见光区域。显然,所有Fe-TiO的漫反射光谱gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米结构表现出增强的吸收在可见光范围内;同时,增加更明显增加摩尔菲的关系:钛、诱导的电子从铁3 d轨道TiO过渡gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba导带(CB) O 2 p TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba价带(VB),生成一个相当大的减少TiO的带隙能量gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。总之,掺杂铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}导致晶格结构缺陷引入杂质或缺陷能级,引发当地州以下传导带边缘,然后导致红移和收缩的带隙gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。尽管TiO的铁离子的掺杂gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba不修改TiO的价带边缘的位置吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,它引入了新的能级(FegydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}/铁gydF4y2Ba^{4 +gydF4y2Ba}过渡的铁离子进入TiO的带隙gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

直接带隙能量(gydF4y2BaEgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)是计算使用以下Tauc情节按照下面方程,它是派生假设之间的直接转换价带的边缘和传导:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BahνgydF4y2Ba是光子能量,gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba是吸收系数,gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba乐队是一个能量依赖性常数,称为尾矿参数。另一个常数gydF4y2BangydF4y2Ba,这被称为功率因数的过渡模式材料。gydF4y2Ba

的值gydF4y2BangydF4y2Ba直接、间接、直接禁止,禁止和间接转换1/2,2,3/2,分别和3。纯锐钛矿和德固赛P-25 TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba本研究中使用被认为是直接带隙材料(gydF4y2Ba57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba58gydF4y2Ba]。因此,的价值gydF4y2BangydF4y2Ba是1/2情节图(gydF4y2BaαhνgydF4y2Ba)gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba与gydF4y2BahνgydF4y2Ba如图gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。是观察到的材料铁减少1 eV: Ti = 0.1与纯TiO相比gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0)由超声波辅助合成绿色化学的方法,这将允许使用更高效的多相光催化过程中太阳辐射降解的有机污染物。这些结果与最近的一些研究集中在掺杂的二氧化钛和铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}离子(gydF4y2Ba56gydF4y2Ba,gydF4y2Ba59gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba]。Moradi et al。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba)观察到的减少带隙的增加关系摩尔Fe: Ti TiO的催化剂gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba掺杂铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}利用溶胶-凝胶技术。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

总之,TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(锐钛矿阶段)掺杂不同的摩尔比菲gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}:Ti成功准备通过绿色合成(使用柠檬草的叶子中提取植物叶片)辅助超声波法煅烧紧随其后。计算出的平均晶体大小XRD TiO模式是9.37到10.33之间gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0)和TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0.05)样本,分别。扫描电子显微镜和能量色散x射线(能谱)显示纳米粒子簇之间的浸渍和效率取决于理论掺杂剂数量66.5和58.4%。PL和CL研究,证实TiO掺杂铁(III)离子gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba矩阵会导致电荷载体的重组抑制,从而提高光化学量子效率。从紫外可见DRS分析,减少1 eV观察材料Fe: Ti = 0.1与纯TiO相比gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(Fe: Ti = 0)由超声波辅助合成绿色化学的方法,这将允许使用更高效的多相光催化过程中太阳辐射降解的有机污染物。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者大大承认金融支持从大学德卡塔赫纳(2017年国际实习,01735)和哥伦比亚管理部门科学、技术和创新(Colciencias青年研究人员计划2017)。作者还要感谢电子纳米材料物理研究小组的马德里大学提供的设施设备用于本研究。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

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