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1、1,孙净雪，陈刚*，裴健，金仁成，李英宣,新型Bi1.5Zn1-xCuxTa1.5O7 光催化剂: 可见光分解水性能及电子结构的研究,哈尔滨工业大学化学系,*(+86)-451-86413753，；,第 12 届全国氢能会议暨第 4 届两岸三地氢能研讨会大会报告,2,煤、石油、天然气等传统能源面临枯竭之势，同时这些能源带来的环境问题也日趋严重。 开发无污染、可再生的新能源及高效、环保的污染物处理技术势在必行。太阳能 半导体自从Fujishima和Honda于1972年发现了TiO2光电化学分解水产生H2和O2以来，科学工作者为实现太阳能光解水制氢一直在作不懈的努力。,制氢,降解,绪论,3,绪论
2、,Fig.1 Basic principle of overall water splitting on a heterogeneous photocatalyst.,Sun JX, Chen G, etc. Energy Environ. Sci., 2011,4, 4052-4060,4,绪论,能隙宽度 导带组成及位置 价带组成及位置 跃迁类型及杂质能级,Fig. 2 The band structures of common photocatalysts,J. Mater. Chem. 2010, 20, 627-641.,5,绪论,Fig.3 Elements constructing
3、 heterogeneous photocatalysts.,涵盖大多数元素 金属氧化物 烧绿石/钙钛矿结构 钽酸盐催化剂,Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253278.,6,实验部分,Fig. 4 The crystal structure of Bi1.5ZnTa1.5O7 (-BZT)showing the Bi1.5Zn0.5O6 sublattice (left) and the Zn0.5Ta1.5O sublattice (right).,固相法提高结晶度、掺杂提高可见光响应、精修及DTF计算研究晶体电子结构,J. Mater. Chem., 2011, 21
4、, 14961502,7,Fig. 5 (a) XRD patterns of Bi1.5Zn1-xCuxTa1.5O7 with different values of copper doped, and (b) the detailed magnifying of diffraction peak (222).,结果与讨论,8,结果与讨论,Fig. 6 SEM images of (a) -BZT and (b) 0.01Cu-BZT.,Fig. 7 UV-vis spectra of Cu-BZT. The inset is the corresponding Eg value.,9,结
5、果与讨论,Fig. 8 Photocatalytic performance of Bi1.5Zn1-xCuxTa1.5O7 under (a) UV and (b) visible light.,10,结果与讨论,Fig. 9 The crystal structure of Bi1.5ZnTa1.5O7,Fig. 10 XRD and Rietveld refinement pattern of Bi1.5ZnTa1.5O7,Rwp=0.0871 Rp=0.0746,11,结果与讨论,Fig. 11 The calculated energy band and density of sta
6、tes (DOS) of -BZT: (a) the energy band and (b) the density of states.,12,结果与讨论,Fig. 11 The calculated energy band and density of states (DOS) of Cu-BZT: (a) the energy band and (b) the density of states.,13,结果与讨论,Fig. 12 Schematic diagram of band structure and light responding of Cu-BZT.,14,结论,利用简单的固相法合成出了一种新型的具有烧绿石型结构的光催化剂Bi1.5ZnTa1.5O7 ； 对催化剂进行了Zn位Cu的掺杂，使其对可见光产生了响应；对催化剂样品进行了基于DFT的理论计算，结果表明Cu掺杂所产生的杂质能级是其具有可见光活性的根本原因。,15,Thank you!,
