稀土摻雜納米TiO-,2-的制備及其光催化性能研究.pdf

1、水資源污染是環(huán)境污染中的突出對象，提高污水處理技術(shù)是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點。光催化氧化法具有高效、穩(wěn)定、無二次污染以及對各類有機(jī)污染物尤其是難生物降解的有毒污染物進(jìn)行深度、徹底氧化的突出優(yōu)點，國內(nèi)對該技術(shù)大都還只限于實驗室研究水平。 本文采用溶膠-凝膠法成功制各了稀土La3+、Ce3+單摻雜及La-Fe、Ce-Fe共摻雜納米TiO2粉體。采用XRD、FE-SEM、EDS、FT-IR.和UV-vis等手段對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、成分以及光

2、譜特性進(jìn)行了表征，以染料甲基橙和有機(jī)磷農(nóng)藥氯胺磷為光催化反應(yīng)模型化合物，分析了制備和降解等工藝對有機(jī)物光催化降解的影響，從動力學(xué)角度分析了有機(jī)物的降解過程，結(jié)果表明： 溶膠-凝膠法制備的TiO2粉體顆粒均勻，摻雜對粉體的粒徑有很大影響，且隨著熱處理溫度的升高，晶粒逐漸增大。摻雜納米TiO2粉體的粒徑比未摻雜納米TiO2粉體的粒徑小，說明摻雜抑制了納米晶體的生長。稀土離子摻雜可以抑制TiO2銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變，提高相轉(zhuǎn)變溫度

3、。稀土-金屬共摻雜更好地抑制了TiO2從銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變。稀土摻雜納米TiO2的紅外光譜的紅外吸收帶發(fā)生了寬化，而且TiO2晶體的Ti-O特征振動峰發(fā)生了紅移。稀土摻雜納米TiO2的紫外-可見吸收邊帶位置發(fā)生紅移現(xiàn)象。 納米TiO2光催化劑的光催化性能在摻雜后得到明顯提高，其中La3+的最佳摻雜量為0.5％，Ce3+的最佳摻雜量為1％，最佳熱處理溫度為500℃。稀土-金屬共摻雜納米TiO2光催化劑產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，其光催化