常石岩:第一性原理设计制备纳米金属修饰Ag3PO4材料论文

常石岩:第一性原理设计制备纳米金属修饰Ag3PO4材料论文

本文主要研究内容

作者常石岩(2019)在《第一性原理设计制备纳米金属修饰Ag3PO4材料》一文中研究指出:Ag3PO4作为一种新兴的光催化材料可以利用太阳光处理环境污染物。第一性原理计算通过基本物理规律运算求解Ag3PO4材料的薛定谔方程得到该材料的性质。对开展设计真正意义上高光催化活性的Ag3PO4材料具有重大意义。采用Material studio软件对立方结构Ag3PO4的电荷密度、差分电荷密度、能带结构、态密度、吸收光谱进行了计算。对纳米Ag修饰的Ag3PO4复合材料的吸附能、密立根电荷、键布居数、电荷密度、差分电荷密度、态密度等性质进行了计算。制备了立方结构的Ag3PO4、Ag/Ag3PO4复合材料,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、光致发光光谱(PL)、紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)、有机污染物降解等手段对其性质进行了表征并与理论计算结果进行了对比。计算Ag3PO4晶体模型的最佳函数为PBE0,晶格常数为6.004?。在Ag3PO4晶体体系中,O-Ag间的作用力弱于O-P间的作用力导致Ag3PO4材料的光腐蚀现象。Ag3PO4晶体的禁带宽度为2.47 eV。光吸收边界大约为520 nm。成功制备了体心立方结构的Ag3PO4样品。UV-vis漫反射光谱测量得到的Ag3PO4样品的光吸收边界值在520 nm左右,禁带宽度为2.41 eV。Ag原子在Ag3PO4晶体上的最佳吸附位为Ag3PO4晶体的(100)晶面上的O原子顶位。单Ag原子、双Ag原子吸附模型的光催化性能优于纯Ag3PO4晶体,三Ag原子、四Ag原子吸附模型与纯Ag3PO4晶体相比光催化性能减弱。且随着Ag原子数目的增多,模型中Ag原子的密立根电荷较少,键布居数降低,O-Ag键长变大。O原子与Ag原子之间的相互作用减弱。成功制备出了晶体结构与理论计算晶体结构一致的纳米Ag修饰的Ag3PO4样品。改变纳米金属Ag的吸附量来表征不同数目Ag原子修饰Ag3PO4晶体的模型。经光致发光光谱、紫外可见漫反射吸收光谱、有机污染物降解等测试手段得出的结果均与理论计算结果一致。图37幅;表15个;参51篇。

Abstract

Ag3PO4zuo wei yi chong xin xing de guang cui hua cai liao ke yi li yong tai yang guang chu li huan jing wu ran wu 。di yi xing yuan li ji suan tong guo ji ben wu li gui lv yun suan qiu jie Ag3PO4cai liao de xue ding e fang cheng de dao gai cai liao de xing zhi 。dui kai zhan she ji zhen zheng yi yi shang gao guang cui hua huo xing de Ag3PO4cai liao ju you chong da yi yi 。cai yong Material studioruan jian dui li fang jie gou Ag3PO4de dian he mi du 、cha fen dian he mi du 、neng dai jie gou 、tai mi du 、xi shou guang pu jin hang le ji suan 。dui na mi Agxiu shi de Ag3PO4fu ge cai liao de xi fu neng 、mi li gen dian he 、jian bu ju shu 、dian he mi du 、cha fen dian he mi du 、tai mi du deng xing zhi jin hang le ji suan 。zhi bei le li fang jie gou de Ag3PO4、Ag/Ag3PO4fu ge cai liao ,cai yong Xshe xian yan she fen xi (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing fen xi (SEM)、guang zhi fa guang guang pu (PL)、zi wai ke jian man fan she xi shou guang pu (UV-vis DRS)、you ji wu ran wu jiang jie deng shou duan dui ji xing zhi jin hang le biao zheng bing yu li lun ji suan jie guo jin hang le dui bi 。ji suan Ag3PO4jing ti mo xing de zui jia han shu wei PBE0,jing ge chang shu wei 6.004?。zai Ag3PO4jing ti ti ji zhong ,O-Agjian de zuo yong li ruo yu O-Pjian de zuo yong li dao zhi Ag3PO4cai liao de guang fu shi xian xiang 。Ag3PO4jing ti de jin dai kuan du wei 2.47 eV。guang xi shou bian jie da yao wei 520 nm。cheng gong zhi bei le ti xin li fang jie gou de Ag3PO4yang pin 。UV-visman fan she guang pu ce liang de dao de Ag3PO4yang pin de guang xi shou bian jie zhi zai 520 nmzuo you ,jin dai kuan du wei 2.41 eV。Agyuan zi zai Ag3PO4jing ti shang de zui jia xi fu wei wei Ag3PO4jing ti de (100)jing mian shang de Oyuan zi ding wei 。chan Agyuan zi 、shuang Agyuan zi xi fu mo xing de guang cui hua xing neng you yu chun Ag3PO4jing ti ,san Agyuan zi 、si Agyuan zi xi fu mo xing yu chun Ag3PO4jing ti xiang bi guang cui hua xing neng jian ruo 。ju sui zhao Agyuan zi shu mu de zeng duo ,mo xing zhong Agyuan zi de mi li gen dian he jiao shao ,jian bu ju shu jiang di ,O-Agjian chang bian da 。Oyuan zi yu Agyuan zi zhi jian de xiang hu zuo yong jian ruo 。cheng gong zhi bei chu le jing ti jie gou yu li lun ji suan jing ti jie gou yi zhi de na mi Agxiu shi de Ag3PO4yang pin 。gai bian na mi jin shu Agde xi fu liang lai biao zheng bu tong shu mu Agyuan zi xiu shi Ag3PO4jing ti de mo xing 。jing guang zhi fa guang guang pu 、zi wai ke jian man fan she xi shou guang pu 、you ji wu ran wu jiang jie deng ce shi shou duan de chu de jie guo jun yu li lun ji suan jie guo yi zhi 。tu 37fu ;biao 15ge ;can 51pian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华北理工大学的常石岩,发表于刊物华北理工大学2019-10-21论文,是一篇关于第一性原理论文,纳米金属论文,华北理工大学2019-10-21论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华北理工大学2019-10-21论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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