低量La^(3+)掺杂S-TiO_2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La3+/S-TiO2纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La3+掺杂对TiO2纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO2后明显提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,而La3+掺杂S-TiO2后,进一步提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,La3+的最佳掺杂量(相对于TiO2的质量分数)为0.369%;La3+/S-TiO2(ω(La3+)=0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120min);XRD和BET分析表明,低量La3+掺杂抑制了TiO2由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO2晶粒的生长,提高了TiO2的比表面积;XPS分析表明,S、La3+掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S6+形式置换TiO2晶格中的Ti4+;UV-Vis分析表明,光催化剂La3+/S-TiO2比纯TiO2具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO2相比,La3+掺杂TiO2纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La3+掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表面积,增强了样品表面的紫外光吸收能力.

纳米金红石TiO2光催化剂的水解合成及其性能

采用水解法在323K制备了比表面积较大的纳米金红石TiO2光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、BET比表面积测试法、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)和光电化学(PEC)测量对纳米光催化剂进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,在比表面积相近的条件下,对纳米金红石和锐钛矿TiO2光催化剂的光催化活性进行了评价。光催化实验结果表明:比表面积为～95m2.g-1时,比表面积相近的金红石和锐钛矿的紫外光催化活性相当,但金红石的可见光催化活性明显高于锐钛矿的可见光催化活性。光电化学实验表明:在紫外光照射下催化剂的光电流密度从弱到强的顺序与其紫外光催化活性从低到高的次序一致。