《铒掺杂二氧化钛制备及其光催化性能研究》.pdf

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1、第26卷第1期中国计量学院学报Vo1．26No．12015年3月JournalofChinaUniversityofMetrologyMar．2O15【文章编号】1004—1540(2015)01—0080—07DOI：lO．3969／j．issn．1004—1540．2015．01．015铒掺杂二氧化钛制备及其光催化性能研究魏健，沈常宇，代凯(1．中国计量学院光学与电子科技学院，浙江杭州310018；2．淮北师范大学物理与电子信息学院，安徽淮北235000)【摘要】通过水热合成法制备了二氧化钛和稀土饵离子掺杂二氧化钛光催化剂，并通过x射线衍射仪、紫

2、外一可见分光光度计等测试手段对产物结构和性能进行了表征，研究了不同二氧化钛质量浓度、饵离子掺杂浓度对次甲基蓝(MB)光催化性能的影响．结果表明，所制备的二氧化钛的晶型为锐钛矿型；饵离子掺杂的二氧化钛对比纯二氧化钛的光催化性能有显著提高．当二氧化钛质量浓度为3g／L时，对MB的降解效果最好；通过研究饵离子掺杂对MB光催化动力学模型，表明饵离子掺杂有较高的一级反应速率K且饵离子最佳掺杂量为5．【关键词】二氧化钛；铒掺杂；光催化；次甲基蓝【中图分类号】0643．3【文献标志码】APreparationandph0t0cataIyticperformance

3、ofEr-dopedTi02WEIJian～。SHENChangyu，DAIKai。(1．CollegeofOpticalandElectronicTechnology，ChinaJiiiangUniversity，Hangzhou310018，China；2．SchoolofPhysicsandElectronicInformation，HuaibeiNormalUniversity，AnhuiHuaibei235000，China)Abstract：Thephot0catalystsofTiO2andrareearthEr～dopedTiO2we

4、repreparedbythehydrothermalsynthesismethod．ThestructureandtheperformanceoftheproductswereanalyzedhyusingtheX-raydiffraction(XRD)andultravioIet-visihlespectroscopy．WefoundthatthecrystalstructureofTiO2wasanatase，butthephotocatalyticabilityofEr-dopedTiO2tOmethyleneblue(MB)wasimpro

5、vedsignificantlycomparedtOthepureTiO2．ThecatalytickineticsmodelsofthecatalyststOMBshowthatthereisthehighestreactionrateKwiththeconcentrationofTi()2at3g／L，whiletheoptimaldosageofEr-dopedis5％．Keywords：TiOz；Er—doped；photoeatalysis；methyleneblue印染企业在企业生产过程中将产生大量的工业废水，如果将含有染料的工业废水不加

6、处理直【收稿日期12014—07—18《中国计量学院学报》网址：zgj1．cbpt．cnki．net【基金项目】国家自然科学基金资助项目(No．61405185)．【作者简介l魏健(1991一)，男，安徽省淮北人，硕士研究生，主要研究方向为光学设计、LED荧光粉制备和纳米光催化等E—mail：674579991@qq．corn通讯联系人：沈常宇，男，教授．E—mail：shenchangyu@cjlu．edu．cn第1期魏健，沈常宇，等：铒掺杂二氧化钛制备及其光催化性能研究81接排放人河水湖泊中，将造成严重的染料污染．此而饵掺杂Ti02光催化降解次甲

7、基蓝研究较少．类染料废水具有以下几个特点：染料废水浓度高、本文采用水热合成法制备了纯TiO：以及饵成分复杂、毒性大、污染物的种类比较多、易溶解、掺杂TiO光催化剂，通过对次甲基蓝(MB)的降降解困难等口]．TiO。光催化降解废水中污染物是解实验，结合XRD、UV—Vis表征分析结果，讨论一种新型的有关环境治理技术，可以应用于染料了TiO的浓度、稀土Er抖掺杂量对MB光催化废水、有机废水、农药废水、表面活性剂以及含油性能的影响，Er”掺杂对MB光催化动力学采用废水等的降解，具有广阔的前景[2]．一级动力学模型来描述[1，对比上述文献，本实由于TiO2的

8、禁带宽度Eg(带隙能)为3．2eV，验结果有较高的一级反应速率K光催化时间禁带宽度较大，使TiO对光波的吸收