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鉴定由添加钽控制的 Bi2O3 多晶型物的独特结构和光电特性
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-11-25 , DOI: 10.1039/d2tc03718a
Taro Saito 1 , Rafia Ahmad 2 , Fuminao Kishimoto 1 , Tomohiro Higashi 3 , Masao Katayama 4 , Luigi Cavallo 2 , Kazuhiro Takanabe 1
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-11-25 , DOI: 10.1039/d2tc03718a
Taro Saito 1 , Rafia Ahmad 2 , Fuminao Kishimoto 1 , Tomohiro Higashi 3 , Masao Katayama 4 , Luigi Cavallo 2 , Kazuhiro Takanabe 1
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通过添加不同量的钽 (Ta),合成了氧化铋 (Bi) 的不同晶相。使用组合的实验和计算方法定量研究了它们的光电和氧化还原特性。确定并证明了根据 Ta 量以及合成温度将 α-Bi 2 O 3转化为 β-Bi 2 O 3和 δ-Bi 2 O 3的合成条件。通过原位表征相变行为和晶体结构高温 X 射线衍射 (XRD)、热重-差热分析 (TG/DTA)、X 射线吸收近边结构 (XANES) 和扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS)。采用具有自旋轨道耦合的 HSE 交换相关泛函的密度泛函理论计算被用于定量模拟 β-Bi 2 O 3和 δ-Bi 2 O 3的光电特性和能带结构。除了吸收系数和态密度外,还阐明了有效质量和介电常数。表征研究证实了添加 Ta 的 β-Bi 2 O 3中 Ta-O 键的扭曲以及Bi和Ta原子在δ-Bi 2 O 3和Bi 3 TaO 7化合物中的取代位置。这些氧化物的还原性受程序升温还原 (TPR) 分析确认的晶相的强烈影响。这些发现可用作光电应用的氧化铋基准以及作为氧化还原活性中心或载体的热催化。
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更新日期:2022-11-28

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