稀土元素掺杂对纳米TiO2光催化活性的研究.pdf

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稀土元素掺杂对纳米����光催化活性的研究�
.�刘丽静�,胡艳宏�
��.内蒙古科技大学材料���程学院;�.包头师范学院化学学院内蒙古包头��������
摘要:将稀土��”、��”、��”、��”作为掺杂剂对纳米二氧化钛进行改性,并通过降解亚甲基蓝、酸性�
品红、罗丹明�、孔雀石绿四种有机染料来测试催化剂的光催化性能研究,并加入助催化剂双氧水,使光催化�
剂在三基色节能灯的光照下,及日光照射,就能常温常压不需通入氧气的情况下降解有机染料,取得很好的效�
果。���稀土掺杂纳米二氧化钛在浓度�.��% ��”/����光催化性能最好;����稀土掺杂纳米二氧化钛浓�
度�.�% ��”/����光催化性能最好;��”稀土掺杂纳米二氧化钛浓度�.�% ��”/����光催化性能最好;�
��”稀土掺杂纳米二氧化钛浓度�.�% ��“/���,光催化性能最好。�
关键词:光催化剂;稀土掺杂;降解;形成机理�
中图分类号:����文献标识码:�文章编号:����—������������—����—���
��引言与预备知识�同浓度稀土掺杂纳米二氧化钛的光催化剂。����
光催化在环境保护、洁净能源、医疗卫生、建筑材�结果表明,所制得的光催化剂均为锐钛矿型,晶粒尺�
料、汽车工业和食品保鲜等众多领域具有广阔的应用�寸在��—����之间,并且具有很好的热稳定性,稀�
前景和重大的社会经济效益,因而受到科学界、政府部�土离子掺杂有利于抑制二氧化钛晶粒生长,稀土离�
门和企业界的高度重视。纳����作为光催化剂用于�子掺杂也有利于抑制高温时的���:晶型由锐钛矿�
污染的治理具有催化剂本身稳定、无二次污染、适用的�向金红石型的转变。�
污染物广等优点,所以对它的研究十分广泛。纳米�
��实验�
��不但具有纳米粉体的表面效应、体积效应、小尺寸�
效应、量子隧道效应等,而且具有其独特的性能。因此��.�光催化剂的制备�
具有广阔的应用前景。利用纳米���:作光催化剂,其�溶胶一凝胶法广泛应用于金属氧化物纳米粒子�
活性比普通�����约���脚�高得多。纳米���:受到国�的制备。前驱物用金属醇盐或非醇盐均可。方法实�
内外科技界的高度重视,其研究和开发涉及到物理、化�质是前驱物在一定条件下水解成溶胶,再制成凝胶,�
学、化工、材料、表面、胶体等众多交叉学科,成为材料�经干燥纳米材料热处理后制得所需纳米粒子。溶胶�
领域的重要研究课题��。�一
凝胶法可以大大降低合成温度。用无机盐作原�
纯纳米����仅仅能吸收整个太阳光谱中不到�料,价格相对便宜。�
�%的紫外光,太阳能利用率很低,不利于实际应用。�
先将适量的�.��稀土硝酸盐溶液,加入到�—�
因此,对����进行改性日益受到人们的关注。稀土�
����冰醋酸、����无水乙醇与����蒸馏水的混合�
金属掺杂是����获得更好的催化活性的一个重要�
液中,充分搅拌后得溶液�;再将����的钛酸丁酯�
途径。为了提高其光催化活