靜電紡絲法制備稀土摻雜的TiO2纖維及其光催化性能研究.pdf

1、TiO2是一種新型高效的半導(dǎo)體光催化劑，因其具有具有光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、催化效率高、耐酸堿腐蝕、無(wú)毒無(wú)害、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，而備受科學(xué)家們青睞。但其禁帶較寬（3.2eV），只能吸收紫外光（λ≤387nm），對(duì)太陽(yáng)光的利用率很低。通過TiO2摻雜改性的方法，可以顯著提高光量子效率，擴(kuò)寬光譜響應(yīng)范圍，進(jìn)而提高它的光催化率。靜電紡絲方法是一種有效制備納米纖維的重要方法，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，所以倍受科學(xué)家的重視。利用靜電紡絲法制備摻雜的無(wú)機(jī)TiO2納

2、米纖維是一個(gè)非常有價(jià)值的研究課題。
　　本文利用靜電紡絲法，分別制備了三種稀土元素?fù)诫s的硝酸鐠（Pr(NO3)3）/鈦酸四丁酯（TBT）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、硝酸釤Sm(NO3)3/TBT/PVP、硝酸鈥Ho(NO3)3/TBT/PVP和非摻雜的TBT/PVP復(fù)合纖維，經(jīng)高溫煅燒得到Pr摻雜TiO2（Pr/TiO2）、Sm摻雜TiO2（Sm/TiO2）、Ho摻雜TiO2（Ho/TiO2）和純TiO2纖維，并用TG-DSC、F

3、ESEM、XRD、FTIR、UV-Vis等表征手段對(duì)纖維進(jìn)行系統(tǒng)表征。結(jié)果表明：煅燒后的纖維均為良好的纖維形貌，纖維分散性好。
　　以亞甲基藍(lán)水溶液為廢水模型，作為目標(biāo)降解物，詳細(xì)研究了Pr/TiO2、Sm/TiO2、Ho/TiO2和純TiO2纖維的光催化性能。結(jié)果表明：稀土摻雜有效的提高了TiO2纖維的光催化率，且摻雜存在一個(gè)最佳值。摻雜量為0.1mol%Pr3+、1.0mol%Sm3+、0.3%molHo3+的TiO2纖維的光