钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究.pdf

第44卷第 2期 心 用 化 工 Vo1．44 No．2 2015年2月 AppliedCilemicalIndustI7 Feb．2015 钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其 光催化性能研究 杨辉，李芬，刑宝岩 (h【~)kliq；L学 化学 j‘环境 程学院，【目大 037009) 摘 要：以钛酸四正丁酯为原料，采用溶胶一凝胶法制备不同Gd3掺杂量的纳米 TiO 光催化剂 ，用500W长弧氙灯 模拟太阳光，并以甲基橙模拟水研究样品的光催化性能 结果表明，钆掺杂并没有改变纳米二氧化钛的晶型结构 ， 微观形貌为球状颗粒，粒径约为30nrri；当掺杂摩尔分数为 1．26％时，光催化性能最好 ，用量为 1 L，反应2h时， 降解率达51％。 关键词：Gd 掺杂；溶胶一凝胶法；纳米：二氧化钛 ；光催化活性 中图分类号：TQ134．11；TQ133．3O644 文献标识码：A 文章编号：1671—3206(2015)O2—0224—03 Synthesisofgadolinium dopednanometertitanium dioxide photocatalystand studyon photocatalyticperformance YANG Hui，LIFen，XING Bao—yah (SchoolofChemistry．andEnvironmentalEngineering，ShanxiDatongUniversity，Datong037009，China) Abstract：DifferentGd“contentsdopingnanoparticleswerepreparedbysol—gelmethodwithTi(OBU)4 asraw materialandcharacterizedwithXRD andSEM．Theirphotocatalyticactivitywerestudiedbyphoto— catalyticoxidationofmethylorangewith500W xenonlampaslightsource．Theresuh showsthatGd。 dopeddonotchangethestructureofTiO2，andthemicrostructureofsamplesissphericalparticlesandits sizeisabout30nm．ThephotocatalyticactivityofTiO2nanoparticleswith 1．26％ Gd” dopedisoptimal， thecontentis1g／L．whenreactionfor2h．thedegradationrateis5l％． Keywords：Gd“doped；sol—gelmethod；nanometerTiO2；photocatalyticactivity TiO 是一种 n型半导体材料，具有优异的光催 l 实验部分 化性能、无毒、成本低、化学性能稳定、可再生循环利 1．1 试剂与仪器 用等特点，在太阳能转换 、污水中有机物降解等方面 钛酸四正丁酯、无水乙醇、冰醋酸、氧化钆、甲基 有着重要的应用价值 ¨ 。锐钛型纳米 TiO，光催化 橙 、硝酸均为分析纯 。 剂具有很高的光 电活性，具有对可见光透过性好的 FAI104电子天平；85—2恒温磁力搅拌器 ；721 特点，无需掺杂其他物质或复合就会对 387．5um 以