溶胶-凝胶法制备TiO_(2):Eu^(3+)微纳米颗粒及光致发光-光催化性能研究

采用简单的溶胶-凝胶工艺制备了未掺杂和Eu^(3+)掺杂的TiO_(2)微纳米颗粒。利用XRD,SEM,FT-IR,UV-Vis DR,PLE和PL光谱对样品的相结构、形貌、化学和光学性质进行了表征。样品具有球状颗粒形貌,平均大小为394 nm。考察了Eu^(3+)掺杂TiO_(2)的PL强度与光催化活性的关系。Eu^(3+)离子对锐钛矿到金红石相变有明显的抑制作用,只能迁移到间隙位和TiO_(2)晶界,并简单地取代Ti^(4+)位形成Ti-O-Eu。典型样品具有大量的表面羟基,通过氢键吸附有机污染物。带隙值越大越有利于电子和空穴的分离。发射峰^(5)D_(0)→^(7)F_(2)/^(5)D_(0)→^(7)F_(1)强度比值不同,说明晶格畸变程度不同,影响其光催化特性。掺杂1%的Eu^(3+)样品光催化活性最高,降解率为90.6%,对甲基橙光催化的反应速率为(270.7±11.8)×10^(-4)min^(-1)。