Fe:ZnO 中表面态的光致还原
材料科学
2012-11-05 v1 其他凝聚态物理
化学物理
摘要
已知过渡金属掺杂可提高光催化活性 ZnO 对可见光的光敏性。我们报道了纳米晶 Fe:ZnO 的电子结构，该材料最近被证明是一种高效的光催化剂。ZnO 的光活性将纳米晶材料表面区域的 Fe 从 3+ 还原为 2+。观察到对应于低自旋 Fe 2+ 的电子态，并将其归因于表面的晶体场修饰。由于这些态位于 ZnO 带隙深处，它们可能对可见光的光催化敏感性至关重要。X 射线吸收和 X 射线光电子能谱表明，Fe 仅在浓度高达 3% 时均匀分布。增加浓度并不会导致表面区域 Fe 离子浓度的增加。这是限制 ZnO 光催化功能的关键因素，已证明 Fe 掺杂的最有效掺杂浓度为 2-4%。利用共振光电子能谱，我们确定了 Fe 3d 态的位置，即使对于多价态和多配位的 Fe，也能灵敏地探测 Fe 离子的电荷态。
引用
@article{arxiv.1211.0521,
title = {Photoinduced reduction of surface states in Fe:ZnO},
author = {Ronny Knut and Ulrika Kvist and Pål Palmgren and Prabir Pal and Peter Svedlindh and Annika Pohl and Olof Karis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0521},
year = {2012}
}