La、Fe摻雜對(duì)TiO-,2-光催化劑的結(jié)構(gòu)和性能影響研究.pdf

1、二氧化鈦（TiO2），作為一種n型半導(dǎo)體，可用作光催化劑，但TiO2光催化劑有光生電子和光生空穴復(fù)合幾率高，只能被紫外光激發(fā)等缺點(diǎn)。為了提高TiO2的光催化性能，離子摻雜是一種有效的改進(jìn)措施。本課題采用溶膠-凝膠法制備了La、Fe摻雜和La/Fe共摻雜的TiO2光催化劑。利用XRD、SEM、UV-Vis DRS、XPS等測(cè)試手段研究了La、Fe和La/Fe共摻雜對(duì)TiO2光催化劑晶體結(jié)構(gòu)、光吸收性能、元素組成的影響，并通過(guò)光催化降解亞甲

2、基藍(lán)表征了TiO2改性后的光催化性能。探討了不同摻雜濃度、不同煅燒溫度對(duì)TiO2光催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　 研究結(jié)果表明：在La摻雜的TiO2光催化劑中，La主要以La2O3存在于TiO2晶體表面，具有細(xì)化晶粒、阻礙了TiO2的銳鈦礦晶型向金紅石晶型轉(zhuǎn)變，提高了相轉(zhuǎn)變的溫度。當(dāng)La的摻雜濃度為0.5at％濃度時(shí)，TiO2的光催化性能得以改善，且以500℃煅燒時(shí)光催化活性最高。在氙燈照射下，3小時(shí)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到37.

3、9％。隨著La摻雜濃度提高，光催化活性降低。
　　 在Fe摻雜TiO2中，F(xiàn)e摻雜能降低TiO2的禁帶能隙，使得TiO2光吸收波長(zhǎng)向可見(jiàn)光區(qū)域紅移。當(dāng)Fe摻雜0.5at％濃度時(shí)，TiO2的光催化性能得以改善，且以450℃煅燒的Fe摻雜TiO2光催化活性最高，在氙燈照射下，3小時(shí)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到56.4％。隨著Fe摻雜濃度提高，光催化活性降低。
　　 0.5at％La/0.5at％Fe共摻雜改善了TiO2光催化劑的光