通过共同沉方法制备的N-doped ZnO纳米颗粒的形态评估和增强光催化活性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 光催化作用的光催化

背景情况:

• 氧化 (ZnO) 是一种多功能半导体,在光催化中具有应用.
• 兴奋剂ZnO可以调整其电子和光学特性,以提高性能.
• 兴奋剂是一种有前途的策略,可以提高 ZnO 的光催化效率.

研究的目的:

• 为了合成原始和添加氧化物纳米粒子 (NP).
• 研究兴奋剂对ZnO结构,光学和形态特性的影响.
• 评估N-doped ZnO NPs对于Rhodamine B降解的光催化活性.

主要方法:

• 纳米粒子合成的化学共同沉方法.
• 用X射线衍射 (XRD) 分析相纯度和结晶性.
• X射线光电子光谱 (XPS) 用于元素组成和兴奋剂确认.
• 紫外线视光谱用于光学带间隙的确定.
• 光发光 (PL) 光谱用于电子孔重组分析.

主要成果:

• 纯结晶的土 ZnO 阶段在 N-doped 样本中得到证实.
• 用XPS验证了的有效纳入ZnO矩阵.
• N-兴奋剂诱导了一个纳米物质形态.
• 光带间隙随着多降低至1mol.% N.
• 1mol.%的N-doped ZnO NPs表现出最少的电子孔再组合.
• ZnN_0.01O_0.99NP在Rhodamine B光降解中显示出优越的光催化活性.

结论:

• 兴奋剂成功地改变了ZnO的特性,导致纳米氧化物形成.
• 最佳的兴奋剂 (1mol.%) 显著降低了电子孔重组.
• ZnN_0.01O_0.99NP的增强性质使它们成为非常有效的光催化剂.