化学论文_稀土改性ZnO应用及研究进展
文章目录
1 应用现状
1.1 光催化活性
1.2 太阳能电池
1.3 抗菌性
1.4 其他应用
2 常见稀土元素掺杂ZnO
2.1 La掺杂ZnO
2.2 Ce掺杂ZnO
2.3 Er掺杂ZnO
2.4 Sm掺杂ZnO
2.5 Nd掺杂ZnO
2.6 Eu掺杂ZnO
2.7 其他稀土元素掺杂ZnO
3 结语
文章摘要:ZnO具有光催化活性、强光敏性等优点被广泛关注,但是ZnO使用中存在诸多局限性,如宽禁带、不可吸收可见光、光催化效率降低等。稀土元素加入ZnO中可改变改善ZnO的电导率、光学、发光、磁性等物理性质,重点阐述了稀土掺杂ZnO材料应用现状,包括磁半导体、太阳能电池、气体传感器、发光材料、光催化剂和生物系统等。综述不同稀土元素修饰改性ZnO研究进展并给出相关建议,La掺杂ZnO可将光吸收范围拓宽到可见光区域,非均相半导体-离子复合材料有望实现多功能光催化剂的制备;Ce掺杂ZnO应深入机制研究或采用共掺杂等工艺提高光催化活性;掺Er的ZnO纳米管通过刺激Er离子的特征辐射制备绿色发光二极管;Sm可敏化材料的光致发光性,掺Sm的ZnO具有优异的性能,未来应扩大Sm应用领域并提高稀土利用率;Nd掺杂ZnO的研究应集中在铁磁性及抗菌活性,并进一步表征反应机制;开发应用于氢能和环境减排的高性能光催化剂、气体传感器或太阳能电池、薄膜晶体管等光电器件;建立性能设计和组装的数据库,降低成本并实现工业化生产。
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