石墨烯基柔性衬底铬掺杂氧化锌的生长及催化性能研究

摘要：

采用低温水热法,在石墨烯涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-GR)柔性衬底上制备了不同浓度Cr掺杂的氧化锌纳米复合材料(Cr-ZnO/PET-GR).通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对氧化锌的晶体结构、微观形貌及表面化学状态进行了表征,采用电化学阻抗(EIS)、光致发光光谱(PL光谱)研究了氧化锌的光、电性能,并计算了Cr3+、Cr2+掺杂前后的分子最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO),评价光电子产生的难易程度.结果表明,Cr掺杂前后,氧化锌薄膜均为六方纤锌矿结构.Cr-ZnO/PET-GR和未掺杂的氧化锌(ZnO/PET-GR)纳米薄膜均为棒状,微量Cr的掺入使得ZnO纳米棒垂直度和致密度增大,纳米棒的直径减小.Cr元素主要以Cr3+的形式存在.理论计算和试验均表明,Cr3+掺杂使得载流子的复合效率显著降低,显著提高了其光催化效率.

关键词：本征点缺陷;铬掺杂;氧化锌纳米棒;光催化性能;光生载流子浓度

所属期刊栏目：41

分类号：TQ135.3+2

资助基金：陕西省科技计划一般项目;陕西省科技计划一般项目

在线出版日期：2022-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：30-39