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原位氟掺杂ZrO2?x纳米管用于高效可见光光催化活性

DOI：10.1007/s10854-018-0339-8 期刊：Journal of Materials Science: Materials in Electronics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 通过含氟电解质阳极氧化及后续低温退火工艺合成了氟掺杂ZrO2?x纳米管。该材料展现出显著增强的可见光吸收能力及高效可见光光催化活性——这些特性是常规ZrO2所不具备的。阳极氧化ZrO2纳米管中的氟元素在退火过程中对形成丰富阴离子空位起着关键作用。结合残余氟元素的掺杂效应，F掺杂ZrO2?x纳米管的带隙从5.13 eV降至2.35 eV。此外，瞬态光电流响应曲线和光催化实验表明：F掺杂ZrO2?x纳米管具有高效的电子-空穴分离能力，并能增强对罗丹明B（RhB）的可见光催化降解。在2小时低功率LED光照下，使用该催化剂时RhB的降解率高达83%。通过研究能带结构，本研究还提出了F掺杂ZrO2?x纳米管可能的光催化机理。相信这种材料将在可持续能源与环境净化领域展现广阔应用前景。
作者： Qingling Chen，Wulin Yang，Jiajun Zhu，Licai Fu，Deyi Li，Lingping Zhou
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究氟掺杂ZrO2?x纳米管在可见光照射下的合成及光催化性能。

研究成果

掺杂F的ZrO2?x纳米管因氧空位和残余氟的存在而表现出增强的可见光吸收和光催化活性，使其在太阳能捕获和光催化应用中极具前景。

研究不足

该研究聚焦于可见光下的光催化活性，未探讨F掺杂ZrO2?x纳米管的其他潜在应用或长期稳定性。

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