۰۲/۲۳

۴۳/۱۵

۹۱

۹

TSC6-2h-575

۱۰۳/۴۴

۹۲۴/۵۹

۰۵۹/۳

۴۲۶/۴

۰۱/۳۲

—

۱۰۰

—

TSC6-2h-675

۹۶۱/۲۹

۸۰۶/۵۹

۰۵۳/۳

۴۲۶/۴

۱۲/۴۷

—

۱۰۰

—

TSC6-2h-775

۴-۳-۸ بررسی طیف UV-Vis و محاسبه باند ممنوعه
نتایج حاصل از طیف UV-Vis تیتانیای خالص و تیتانیا همراه با دوپنت در شکل ۴-۱۰ نشان داده شده است. دوپ شدن فلزات در شبکه تیتانیا منجر به ایجاد یک سطح انرژی جدید مربوط به دوپنت در داخل باند ممنوعه تیتانیا می­ شود [۱۳۸-۱۳۶]. همان­گونه که مشاهده می­ شود با افزودن دوپنت سریم در ساختار تیتانیا، لبه­ی جذب افزایش قابل توجهی به سمت امواج نور مرئی داشته است. تیتانیا بدون دوپنت در ناحیه نور مرئی
(>400 نانومتر) جذبی ندارد ولی در نمونه­ دوپ شده با سریم یک شیفت پیک قرمز[۶۷] از لبه­ی جذب و افزایش قابل توجه جذب نور در طول موج مربوط به محدوده­ نور مرئی را شاهد هستیم. CeO2 یک نیمه هادی نوع n با باند ممنوعه حدوداً eV2/3 می­باشد [۱۴۰،۱۳۹]. بنابراین جذب در محدوده­ ۵۰۰-۴۰۰ نانومتر برای کاتالیست Ce-TiO2 را نمی­ توان به Ce2O3 نسبت داد. انتقال بین CeO2 و Ce2O3 می ­تواند تحت شرایط اکسایش و کاهش تحقق یابد. اگرچه یونCe3+ دارای یک الکترون نوری فعال در اوربیتال ۴f می­باشد که دارای یک حالت برانگیخته ۴f5/2 و ۴f7/2 است، ولی جذب در محدوده نور مرئی نمی­­تواند تنها به انتقال ۴f-4f نسبت داده شود چون این انتقال در ناحیه نور فروسرخ، رخ می­دهد.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل ۴-۱۰: طیف جذب UV-Vis پودر تیتانیای خالص و همراه با دوپنت.
جذب نور برای Ce-TiO2 می ­تواند به دو طریق ایجاد شود [۱۲۴]:

  • هنگامی­که یک الکترون فوتونی با انرژی بیش­تر از (ECe-4f – EV) دریافت می­ کند و می ­تواند از باند ظرفیت به تراز ۴f سریم برانگیخته شود.
  • الکترون می ­تواند از پایین­ترین سطح[۶۸] از Ce2O3 به تراز ۴f برانگیخته شود.

شیفت پیک قرمز برای Ce-TiO2 و جابجایی­های احتمالی الکترون، در معادلات ۴-۱ و ۴-۲ نشان داده شده است. بنابراین حضور تک الکترون در تراز ۴f سریم می ­تواند نقش بسزایی در تولید جفت الکترون-حفره در ناحیه مرئی داشته باشد. این امر می ­تواند منجر به شیفت پیک قرمز در نمونه­ تیتانیا-سریم باشد [۱۲۴].

(۴-۱)

Ce – TiO2 + hν e– + h+

(۴-۲)

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...