离子液体辅助合成Nd掺杂Ti02的可见光催化性能.pdf

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1、化工环保·344·ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2015年第35卷第4期离子液体辅助合成Nd掺杂TiO2的可见光催化性能宋永强，张秀玲，底兰波(1．大连大学物理科学与技术学院，辽宁大连116622；2．大连大学特种加工与功能材料制备辽宁省教育厅重点实验室，辽宁大连116622)[摘要]在离子液体1一丁基一3一甲基咪唑四氟化硼([CMIM]BF)的辅助下，采用溶胶一凝胶法制备了Nd掺杂TiO2光催化剂(Nd—TiO2(IL))。实验结果表明：在加入[C4MIM

2、]BF、n(Nd)：n(TiO)=2．5％的条件下制得的Nd—TiO：(IL)(记作2．5％Nd—TiO(IL))的光催化性能最好；在初始亚甲基蓝质量浓度10mg／L、2．5％Nd—TiO(IL)加入量1g／L的条件下，光催化反应180min，亚甲基蓝降解率为84％，2．5％Nd—TiO，(IL)光催化降解亚甲基蓝的表观速率常数为0．0109min～。表征结果显示：Nd的掺杂抑制了TiO晶粒长大，增大了TiO的比表面积，2．5％Nd-TiO(IL)的比表面积为80．77m2／g；[C4MIM]BF4的加入提高

3、了TiO2的晶化度；Nd以N的形式，通过晶格取代方式进入TiO，晶格。[关键词]钕掺杂；二氧化钛；离子液体；光催化剂；可见光催化[中图分类号]0649．1[文献标志码]A[文章编号]1006—1878(2015)04—0344—05Visible—LightPhotocatalyticActivityofNd—DopedTiO2SynthesizedwithIonic—LiquidAssistanceSongYongqiang。ZhangXiuling一，DiLanbo'(1．CollegeofPhysica

4、lScienceandTechnology，DalianUniversity，DalianLiaoning116622，China；2．KeyLaboratoryforNon—traditional&FunctionalMaterialsPreparationofEducationDepartmentofLiaoningProvinceDalianUniversity，DalianLiaoning116622，China)Abstract：TheNddopedTiO2photocatalyst(Nd—TiO2

5、(IL))waspreparedbysol—gelmethodwithassistanceofionicliquid[C4MIM]BF4．Theexperimentalresultsshowthat：ThephotocatalystpreparedundertheconditionsoflC4MIMJBF4additionandn(Nd)：n(TiO2)=2．5％(2．5％Nd·TiO2(IL))hasthehighestphotocatalyticactivity；Whentheinitialmasscon

6、centrationofmethyleneblueis10mg／L，the2．5％Nd-TiO2(IL)dosageis1g／Landthereactiontimeis180min，thedegradationrateofmethyleneblueis84％，theapparentrateconstanton2．5％Nd·TiO2(IL)is0．0109min～．Thecharacterizationresultsshowthat：ThedopedNdinhibitsthegrowthofTiO2nanopa

7、rticlesandincreasesthesurfaceareaofTiO2，mesurfaceareaofIL-2．5％Nd／TiO2is80．77m佗；ThecrystallinityofTiO2isincreasedwiththeadditionoflC4MIMjBF4；Nd“entersintotheTiO2latticebylatticesubstitution．Keywords：neodymiumdoping；titaniumdioxide；ionicliquid；photocatalyst；v

8、isible—lightphotocatalysis自1977年TiO，首次被Frank和Bard用于光解水杂技术包括过渡金属掺杂和稀土金属掺杂两种方以来，其在工业废水处理和空气净化等领域的研究受到越来越广泛的关注J。但锐钛矿相TiO，的带[收稿日期]2015—04—06；[修订日期]2015—05—13。[作者简介]宋永强(1993一)，男，河南省鹤壁市人，大学生，隙较宽，只有在波长小于或等于紫外