Effect of Zn2+ Substituting Ga3+ on Structure and Photocatalytic Properties of Wurtzite β-CuGa1-xZnxO2 with Unequal Doping

doi:10.7503/cjcu20210542

Abstract

Abstract:

Functional ceramic material with unequal doping of Zn²⁺ at the Ga-site， β-CuGa_1-_xZn_xO₂， were synthesized via ion exchange method. Firstly， the crystal structure of the material was investigated by means of X-ray diffraction（XRD） and transmission electron microscopy（TEM）. Furthermore， the thermal stability of the material was studied by in?situ high temperature X-ray diffraction（HT-XRD） and synchronous thermal analyzer（TG-DSC）. Next， the optical properties of the material were assessed by UV-Vis diffuse scattering spectroscopy（UV-Vis DRS） and first principles calculations. Then， the effect of the introduction of Zn²⁺ at the Ga-site on the performance of the ceramic was evaluated by the degradation reaction of methyl orange（MO）. The results showed that the introduction of Zn²⁺ is unfavorable to the degradation reaction. Finally， the degradation mechanism was investigated by photoluminescence spectroscopy（PL）. In summary， based on the above experimental results， another possible method to improve the properties of β-CuGaO₂ is proposed.

Key words: β-CuGa_1-_xZn_xO₂, Non-equivalent doping, Photo-catalytic degradation

CLC Number:

O614

TrendMD:

YAO Mingcai, YANG Qiang, MENG Jian, LIU Xiaojuan. Effect of Zn²⁺ Substituting Ga³⁺ on Structure and Photocatalytic Properties of Wurtzite β-CuGa_1-_xZn_xO₂with Unequal Doping[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(12): 3561.

Figures/Tables 14

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