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新型可见光响应的 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结：制备及其光催化性能

冯海波 , 李亚萍 , 罗冬明 , 谭功荣 , 蒋剑波 , 袁惠敏 , 彭三军 , 钱东

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61105-6

由于日益严重的环境和能源危机,可见光催化剂的开发已成为当今最具挑战和紧迫的任务之一.将 TiO2和其它窄禁带半导体复合,已被证明是一种有效的可提高其可见光光催化性能的策略. Cu2O是一种禁带宽度为2.0 eV的 p型窄禁带半导体, InVO4则是一种禁带宽度为2.0 eV的 n型半导体,因它们可用于可见光光解水产氢和有机污染物的可见光降解而在过去的数年中引起了人们广泛的关注.但是纯的 Cu2O和 InVO4由于光生电子空穴对在其内部快速地复合,光催化活性通常都比较低.基于能带工程的策略本文设计了一种新型的可见光响应的 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结,并通过普通的湿化学法进行制备：先通过水热法制备 InVO4,再通过溶胶-凝胶法制备 InVO4-TiO2二元复合物,最后通过沉淀和还原过程制备得到 InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结.
　　在10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2三元纳米异质结的 X-射线衍射谱中没有观察到明显的杂质峰；通过透射电子显微技术和高分辨透射电子显微技术观察到了它们之间异质结的形成,纳米颗粒的尺寸范围在5?20 nm；经紫外可见漫反射光谱估算得到10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2的禁带宽度为2.78 eV,在可见光区域具有较强的吸收.以普通的9 W节能灯作为可见光光源光照甲基橙5 h后,纯的 InVO4, TiO2和 Cu2O几乎没有光催化活性；10%InVO4-90%TiO2的光催化活性也很低,甲基橙降解率为8%；70%Cu2O-30%TiO2对甲基橙降解率达84%,但初始活性较低；10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2对甲基橙降解率接近90%,并且循环使用6次后,其光催化活性的保持率还维持在90%以上,而50%Cu2O-50%TiO2光催化活性的保持率只有74%.
　　经对使用过的10%InVO4-40%Cu2O-50%TiO2进行 X射线光电子能谱表征发现,存在一弱小的 Cu(II)震动卫星峰,表明在 InVO4-Cu2O-TiO2的光催化过程中 Cu2O的光蚀并不严重.从能带工程的角度分析, InVO4-Cu2O-TiO2三元纳米异质结具有优异的可见光催化性能的主要原因为： InVO4的导带电极电位约为?0.5 eV(vs. SHE,下同),价带电位约为+1.5 eV, Cu2O的分别约为?1.6和+0.4 eV,与 TiO2(导带和价带电极电位分别约为?0.23和+2.97 eV)相比,它们的导带位置更负,将它们组装成三元复合结构,可见光激发的导带电子就可能从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去.同时, n型的 TiO2和 InVO4都与 p型的 Cu2O形成 p-n异质结, n型的 TiO2和 InVO4之间形成 n-n异质结,由于 p-n异质结中内电场的存在以及不同能级相互耦合,可进一步促进可见光激发的导带电子从 InVO4和 Cu2O的导带迁移到 TiO2的导带上去,以及可见光激发的价带空穴从 InVO4的价带迁移到 Cu2O的价带上去,从而实现光生载流子空间上的有效分离.本文有望为新型可见光响应的半导体复合催化剂的设计和制备提供新的思路.

关键词: 钒酸铟 , 氧化亚铜 , 二氧化钛 , 纳米异质结 , 可见光 , 光催化降解 , 甲基橙

活性金属/陶瓷粘着功

陈建 , 顾明元 , 潘复生

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.03.017

把金属/陶瓷界面反应处理成表面相之间的反应,运用表面热力学基本原理研究了活性金属/陶瓷体系的粘着功.提出了一个活性体系的粘着功计算方法,并和文献实验结果进行了验证.研究结果表明,活性体系的最终粘着功由两部分组成:一部分是每单位面积的金属/陶瓷表面相之间反应自由能的变化,另一部分是陶瓷或固相产物与基体金属的粘着功.界面反应越剧烈,固相产物与金属粘着功越大,则活性体系最终粘着功越大,这就为改善金属/陶瓷润湿性和粘着功提供了理论依据.

关键词: 粘着功 , 界面反应 , 反应强度 , 固相产物

关于用UPS测量功函数

张滨 , 孙玉珍 , 王文皓

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2007.04.007

详细介绍了紫外光电子谱(UPS)测量功函数的原理与实验方法,测量了金属镍、银和ITO靶材的功函数,并对测量方法和误差进行了讨论,表明这个方法更适用于测量功函数变化.

关键词: 功函数 , UPS

关于用UPS测量功函数

张滨 , 孙玉珍 , 王文皓

物理测试

详细介绍了紫外光电子谱（UPS）测量功函数的原理与实验方法，测量了金属镍、银和ITO靶材的功函数，并对测量方法和误差进行了讨论，表明这个方法更适用于测量功函数变化。

关键词: 功函数 , UPS

ADB610钢冲击功的概率模型及安全冲击功研究

徐亮 , 徐人平 , 薛彬 , 闫沛军

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2010.02.010

鉴于 ADB610钢冲击功(Akv)数据的分散性.采用多种概率统计模型对其进行拟合,并采用相关系数法和柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验法( K-S检验法)检验拟合效果,检验结果显示三参数威布尔分布最优.通过对ADB610钢冲击功置信区间的研究,得到置信度95%、可靠度99.9%的置信区间为[139.5J, 217.1J].最后对冲击功进行求解,以获得一定可靠度下的安全冲击功, 分别得到对应可靠度为 0.9,0.975和0.99时的安全冲击功228.7J,210.1J和200.7 J.

关键词: 概率统计分布 , 三参数威布尔分布 , K-S检验 , 置信区间 , 安全冲击功