Er-Ce共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

摘要

采用溶胶-凝胶法制备了Er-Ce共掺杂的TiO2纳米粉体,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。采用TG-DTA、XRD和TEM等测试技术对样品的晶型、形貌和粒径尺寸进行了表征。结果表明,Er-Ce共掺杂的TiO2粉体最佳热处理温度为550°C,结晶完整、主晶相为锐钛矿型,平均粒径约为20nm；掺杂可使TiO2吸收带发生红移,光催化性能增强；共掺杂体系的最佳量为n(Er)∶n(TiO2)=0.1％,n(Ce)∶n(TiO2)=0.05％。此掺杂量的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应2h降解效果达到92.37％,优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。掺杂复合光催化剂对亚甲基蓝的降解遵循一级动力学方程。