RE/TiO2光催化剂的谱学特性与气相光催化性能的研究

采用改进的sol-gel法和浸渍法制备了TiO2掺杂稀土离子La3+、Y3+、Gd3+、Er3+、Nd3+、Pr3+的RE/TiO2光催化剂,运用FTIR、XRD、TEM、低温氮吸附/脱附、TG/DTA、UV-VisDRS、表面光电压谱(SPS)等进行表征,以气相光催化降解乙烯、溴代甲烷作为探针反应,阐明了RE/TiO2光催化剂的谱学特性与气相光催化性能的关系。结果显示,稀土离子掺杂后,TiO2的锐钛矿含量增加,比表面积增大,粒径变小,吸收边发生蓝移,表面光电压的响应阈值增大,此外,Pr3+除外的其它稀土离子掺杂的TiO2的表面光电压信号增强;光催化降解实验表明,与纯TiO2相比,La3+、Y3+、Gd3+、Er3+、Nd3+掺杂TiO2样品上乙烯、溴代甲烷的光催化活性均有不同程度的增强,而且表现出较强的矿化能力。但是,掺杂Pr3+的TiO2的光催化性能降低恰好对应较弱的表面光电压信号。所以,本文认为提高光生电子-空穴对的分离效率是改善光催化性能的关键因素。

低温合成纳米TiO_2及其气相光催化氧化性能

以TiCl4为前驱体 ,采用控制水解法 ,在常温下合成出平均粒径为 2 5nm的锐钛型纳米TiO2 ,并在不同温度下进行热处理 .利用XRD、BET、DRS、TEM等手段对纳米TiO2 进行了表征 ,以丙酮作为目标降解物 ,考察其气相光催化氧化性能。结果表明 ,常温下制备的纳米TiO2 具有明显的量子尺寸效应。经过 6 0 0℃热处理的样品活性最好。