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《微波烧结制备sm掺杂tio_光催化材料与催化性能表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------微波烧结制备Sm掺杂TiO_2光催化材料与催化性能表征第27卷第3期稀 土Vol127,No132006年6月ChineseRareEarthsJune2006微波烧结制备Sm掺杂TiO2光催化材料与催化性能表征Ξ于会文1,刘奎仁23,21(11东北大学21东北大学,110004):-Sm掺杂TiO2光催化材料。以罗丹明B为降解物,,考察了微波功率、烧结时间
2、、烧结温度、涂膜层数、稀土掺杂量等因素对TiO2光催化活性的影响;并用XRD、结果表明,采用微波分三阶段加热、升温时间65min、烧结TG-DSC和SEM等对材料进行了表征。温度520℃、涂膜3层、Sm掺杂量x(Sm)=013%时,制备的光催化材料催化活性最高,5h内罗丹明B的降解率可达90%;与传统高温烧结相比,采用微波烧结缩短了烧结时间,降低了烧结温度,提高了光催化材料的活性。SEM检测结果表明,微波烧结样品的粒度比较均匀,晶粒明显细化。关键词:微波烧结;溶胶-凝胶法;光催化;稀土掺杂中图分类号:O643136;O614133文献标识码:A文章
3、编号:100420277(2006)0320001206——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ 工业的发展使水资源受到日益严重的污染。水质的恶化严重威胁着人们的健康,去除水中的有毒、有害化学物质已成为环保领域的一项重要工作[1]。近年来,光催化技术用于污染治理方面的研究发展迅速,其中TiO2研究得最为广泛[2],但其本身
4、的一些缺陷,如量子效率低(～4%)、太阳能利用率低、光生电子和空穴易复合等导致其光催化活性较低,限制了工业应用。因此,有必要对其进行改性研究。而稀土元素具有价态多、化学性质活泼、电子能级多种多样等一系列特殊的性质,故对TiO2进行稀土掺杂将提高其光催化活性。微波烧结技术是材料科学与微波技术交叉而发展起来的一种新型的快速烧结技术[3]。与常规烧结相比,微波烧结具有烧结速度快、加热均匀、降低烧结温度、安全无污染、高效节能以及改善材料组织、提高材料性能等一系列优点。目前该技术已用于陶瓷的烧结、纳米材料的制备和烧结、催化剂的制备和载体改性等方面[4～6],
5、但采用微波烧结对光催化剂进行改性研究较少。本文设计了加热保温装置,以微波烧结代替传统高温烧结,制备了钐掺杂Sm-TiO2光催化薄膜,并考察了此薄膜的光催化性能。1111实验部分试剂及仪器实验所用钛酸四丁酯为分析纯试剂,Sm2O3纯度为99199%,其它——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------试剂均为分析纯。实验所用仪器设备见
6、表1。112微波烧结制备Sm-TiO2薄膜室温下,将钛酸四丁酯与一定量的无水乙醇混合并加入少量的二乙醇胺,制成A液;将无水乙醇与定量的水、盐酸、冰醋酸混合配制成B液;称取一定质量的Sm2O3,用适量的硝酸溶解制成C液,一定时间后在搅拌下将B液、C液依次加入A液中,继续搅拌1h后,超声波振荡5min,静置2h即可进行涂膜实验。Ξ收稿日期:2005211228基金项目:国家自然科学基金(50104003)作者简介:于会文(19682),男,辽宁沈阳人,博士研究生,研究方向:环境污染控制。3通讯联系人2表1 实验仪器和设备Table1 Equipment
7、susedinexperiment仪器名称数控超声波清洗机酸度计旋转涂膜机紫外??可见光光度计电子天平微波炉型号或规格KQ-400DBPB-10TC-100Optizen2120BS124WD900Y稀 土第27卷生产厂家昆山市超声仪器有限公司德国Sartorius——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------公司沈阳科晶设备制
8、造有限公司韩国美卡希斯有限公司德国Sartorius公司格兰仕电器实业有限公司进行TG-DSC分析,考察其相变温度和失重情
