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新的具有调制带结构和增强的可见光光催化活性的固溶半导体(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x体系_材料科学外文翻译
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译文字数: 7430 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2021-04-24
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新的具有调制带结构和增强的可见光光催化活性的固溶半导体(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x体系_材料科学外文翻译

译文(字数:7430):

摘要:一系列新的固溶半导体(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x(0≤x≤1)已经被开发为可见光活性光催化剂,用于高效O2的生成以及有机污染物的分解。Rietveld精修阐明,钙钛矿型固溶体(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x在正交系统(0 ≤x<0.9)或立方系统(0.9 ≤x≤ 1)会结晶。在混合价的钙钛矿中(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x,Ag 4d和O 2p轨道以及Nb 4d和Ti 3d轨道之间的杂化行为在调整能带结构(带隙,带边缘和带宽等)方面起着至关重要的作用,并且,同样地在定制光物理和光催化性能起作用。作为在可见光的吸收能力和还原/氧化能力之间竞争的结果,通过(AgNbO3)0.75(SrTiO3)0.25实现了可见光为O2生成和气态2-丙醇(IPA)分解的活动的最高值。另外,非常细的Ag颗粒沉淀在催化剂表面上以构建Ag /(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x的纳米复合结构,其光催化活性进一步提高显著改善。

1.引言

关于全球能源危机和环境问题,使用半导体和太阳能光的光催化材料已经吸引了极大的注意1-3。作为在水平环境温度下进行污染物完全分解的过程,这种理想的绿色化学技术毫无疑问优于由于高的操作温度(200-1200°C)而造成能量密集的传统催化剂燃烧过程。

为了构建有效利用可见光中占总日光或室内照明的约43%的光催化系统,已经作了很多努力来发展高可见光活性光催化剂。一方面,已采用各种方法来修改宽带隙TiO2(锐钛矿~3.2 eV;金红石~3.0 eV)来实现可见光敏感,如通过用合适的染料发光作为可见光收割机,最终降解4,以及掺杂过渡金属阳离子5或阴离子(如N,C和S)6。不幸的是,掺杂剂的局域化状态通常作为光生电荷载体的重组中心形成带间或色心(例如F,F+,F+2,和Ti3+)3。另一方面,近年来,开发新的可见光光催化剂近来受到越来越多的关注7-9。其中,固溶半导体由于可调谐能带结构和派生的其他个别材料无法实现的有利表现而备受关注。


原文(PDF格式,未统计字数):

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