Fe^(3+)-Er^(3+)共掺纳米TiO_2紫外及可见光下催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯性能

采用溶胶-凝胶-微波法以无水乙醇为溶剂,制备了Fe^(3+)和Er^(3+)不同摩尔配比共掺的TiO_2纳米粒子,在N2保护下加热至500℃,获得具有稳定锐钛矿型结构的Fe^(3+)和Er^(3+)共掺TiO_2纳米晶体(Fe^(3+)-Er^(3+)-TiO_2)光催化剂.对于Fe^(3+),Er^(3+)不同摩尔配比共掺的纳米TiO_2光催化剂,在掺入量相同时,紫外及可见光下的光催化活性最强.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的表面结构进行测试,结果显示Fe^(3+)-Er^(3+)-TiO_2纳米光催化剂晶体尺寸为25 nm^30 nm;X衍射仪测试样品,其XRD图谱峰值显示晶型结构为锐钛矿型,荧光光谱(FL)和紫外-可见(UV-Vis)光谱显示材料的吸收波长范围为370 nm^770 nm.利用Fe^(3+)-Er^(3+)-TiO_2纳米光催化剂在紫外及可见光下降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯,反应过程以高效液相色谱(HPLC)对N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯浓度进行检测,结果显示掺入Fe^(3+),Er^(3+)可提高TiO_2的光催化活性,从反应动力学和机理分析掺入Fe^(3+),Er^(3+)可增加光反应孤对电子从而提高反应液中HO·含量.