稀土铈对纳米二氧化钛光催化性能的影响

《稀土铈对纳米二氧化钛光催化性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文摘要稀土铈对纳米二氧化钛光催化性能的影响摘要采用粉末负载工艺以11’0导电玻璃为基底制备了稀土铈改性纳米二氧化钛薄膜电极Ce(x％)一Ti02(x=0，2．5，5，10，20，100)。表征发现：当x≤5时改性样品中无新相生成而x≥10时有新相析出。样品二次颗粒聚集体的粒径为纳米量级。铈的引入使光吸收带边发生明显红移，红移程度随铈引入量增大而增大，各样品在近红外区仍有少量吸收。在3．5％的Naa水溶液中基本无脱落，电化学测试可行。采用三电极体系，测试了薄膜电极在3．5％Nacl水溶液中的电化学行为，基本思想是以电能激发方式对光催化剂进行研究。在．1．8～4V的扫描电位

2、范围内，循环伏安曲线上出现两个氧化峰和一个还原电流。分析认为，第一氧化峰对应低价钛的氧化，第二氧化峰对应电场激发产生的空穴氧化材料表面羟基生成羟基自由基及氧化低价铈缺陷生成高价铈的反应，阴极还原电流中包含电场激发产生的电子还原溶解氧生成超氧阴离子自由基的反应。x=5时，可供电极／溶液界面反应所消耗的空穴和电子最多，与不同电位下测得的电化学阻抗图谱中x=5时阻抗弧半径最小的事实吻合，由此认为，x=5对超氧自由基的发生有利，而竞争反应的存在可能会削弱羟基自由基的生成。当x≥10时，电子．空穴对更易因复合而消失，可供界面反应消耗的电子．空穴对减少，在电化学阻抗图谱上体现为半径较大的阻抗弧。北京化工

3、大学硕士学位论文摘要电子自旋共振测试发现x=0时有很强的羟基自由基和一定的超氧自由基信号，x=5时羟基自由基信号较弱而超氧自由基信号很强，x=20时羟基自由基信号很弱，证实了上面的分析。抗菌实验表明，x=0时抗菌效果最强，X_5次之，x=20更次。本文将电能和光能统一起来，通过对电化学信号的解析，推测了不同浓度铈改性二氧化钛的光催化性能，并以电子自旋共振技术和应用实验加以验证，为二氧化钛光催化剂的研究提供了一条崭新的途径。关键词：二氧化钛，稀土铈，循环伏安，电化学阻抗，电子自旋共振，抗菌II北京化工大学硕士学位论文THEEF阿CToFCERIUMINTRoDUCTIoNONTHEPHoTOC

4、A：I：fUⅨTlCBEH越礓oRoFNANo-T102cerium(ce)modifiedn锄o-Ti02filmelectrodesce(x％)-Ti02(x=0，2．5，5，10，20，100)weI弓preparedonI’r0conduciVeglasssubstratebypowder10adingtechllique．Whenx-5，nonewphasecanbefoundonXRDdiagramwhilewhenx=10，thephaseofCe02appears．TEMindicatesthatthepanicledi锄etcrsoftllepf卵aIedsamplesar

5、einnanometerscale．Wimtheintroductionofcerium，meliglltabso币tionbandedgeofthesampleshasobViousredshiftandthecxtentislargerwhenmoreceriumisintroduced；illnear．in行aredregion，aUthesamplesstillhavecenaillabsorption．Thef!【lmeIectrodesarestablein3．5％Naaaqueoussolution，andaref色asibleforelectrochemicaltestS．T

6、hree-electrodesystemwasadoptedtoleamtheelectrochemicalbehaViorofthefilmelectIDdesin3．5％NaClaqueOuSsoIution，soastoexcitelhephotocatalystwithelectricene唱yandinvestigatetheresponse．WithiIlthescanniIlgpotentialrallgeof-1．8～4Vtherearetwooxidationpeaksandonereductioncurrentonthecydicv01tammetry(cV)cuⅣes．

7、III北京化工大学硕士学位论文舳吮tAccordingtoour锄alysiS，thefirstoxidationpeal【co玎espondstotheoxidationof10wer-valancetitaniumtoh培her_vaJ锄cetitanillm；tllesecondoxidationpeakcorrespondstoboththegeneradonofhydmxylradicalsandh