Mn掺杂碳量子点/Fe掺杂ZnO花状微球异质结的构筑及其光催化性能
汪潼, 钟秦粤, 黄琼, 郭为民, 刘新梅
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250011
首先通过水热法合成了Fe掺杂ZnO(ZnFeO)花状微球,然后采用物理沉积法将Mn掺杂碳量子点(Mn?CQDs)均匀负载于ZnFeO表面,成功构筑了Mn?CQDs/ZnFeO异质结复合材料。结合粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱和N2脱附-吸附分析,探究了该材料结构与光催化性能的关系。结果表明,Mn掺杂显著提升了CQDs的光吸收范围和荧光稳定性;Mn和Fe双掺杂协同拓展了Mn?CQDs/ZnFeO的可见光吸收边,提高了吸收强度,促进了界面光生电子-空穴对的分离,改善了光催化性能。氙灯光照80 min时,复合材料对甲基橙(MO)的降解率达到91.4%,经过4次循环实验后,降解率仍保持在80.7%。自由基捕获实验证实,光生空穴(h+)和超氧自由基(·O2-)是MO光降解过程中的主要活性物种。
关键词: 锰掺杂, 碳量子点, Fe掺杂ZnO, 异质结, 光催化

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