稀土摻雜納米TiO2薄膜可見光光催化活性的研究.pdf

1、TiO2光催化氧化技術(shù)因其具有能耗低、反應(yīng)條件溫和、操作簡便、可減少二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)而日益受到重視。然而由于TiO2的帶隙能較大（Eg=3.2eV），只有在紫外光照射下才能表現(xiàn)出光催化活性。而紫外光在太陽光中所占比例較小，使得光利用效率很低。此外，光生電子與空穴的復(fù)合幾率也較高，以至于光量子產(chǎn)率較低。這些不利因素均使TiO2光催化氧化技術(shù)在水處理的實(shí)際應(yīng)用中受到限制。本文針對這些問題，提出了通過稀土離子（La3+、Eu3+、Nd3+）

2、摻雜改性TiO2光催化劑的方法，以期使TiO2的光催化活性提高并使TiO2的吸收波長向可見光方向移動。
　　本文采用溶膠凝膠法制備TiO2薄膜，并研究了各組分加入量、pH值、燒結(jié)工藝等因素對成膠成膜、TiO2薄膜的結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響。確定了溶膠凝膠方法制備TiO2薄膜的最佳工藝參數(shù)為：鈦酸四丁酯、乙醇、水和硝酸的配比為1:3:0.1:0.05，最佳提拉層數(shù)為5層。研究了不同燒結(jié)溫度下TiO2薄膜在可見光下對羅丹明B的光催化性能

3、。結(jié)果表明，當(dāng)燒結(jié)溫度為500℃時，膜層中銳鈦礦型TiO2含量較高，并且TiO2薄膜有一定的光催化性能。
　　為了提高TiO2薄膜可見光下的光催化性能，本實(shí)驗(yàn)向溶膠中分別加入不同稀土離子(La3+、Eu3+、Nd3+)，來研究其對TiO2薄膜光催化性能的影響。結(jié)果表明，加入適量的稀土離子可以提高TiO2薄膜的可見光光催化性能，Nd3+的加入提高程度最大，La3+次之，Eu3+最低。當(dāng)Nd3+摻雜濃度為0.9mol％時，半小時對羅丹