Ni-La共摻雜型鈦酸鍶光催化劑的研究.pdf

1、研發(fā)可見光響應型光催化劑,充分利用太陽光的能源降解廢水中的有害物質(zhì),減輕或治理水資源的污染,是解決當前能源與環(huán)境問題的一條有效途徑。目前,研究最為廣泛的光催化劑多為半導體材料；但是由于半導體材料禁帶寬度較大,對可見光的響應性差,為了能夠有效利用占太陽能總能量43％的可見光,就必須對該類材料進行改性。 鈦酸鍶半導體材料具有適宜的禁帶寬度和良好的穩(wěn)定性,是一種極具開發(fā)潛力和應用前景的光催化材料。本文針對鈦酸鍶的結構特點及性質(zhì),對其進

2、行摻雜改性研究；選擇第一系列過渡金屬元素Ni和稀土元素La為摻雜元素,通過考察各因素的影響,制備出可見光響應性好的Ni/La共摻型鈦酸鍶光催化劑。 具體研究工作如下： 在室溫條件下采用溶膠-凝膠法制備了Ni/La共摻雜型SrTiO3光催化劑,該制備方法簡單、操作易行,制備條件溫和、易于控制。在對摻雜型SrTiO3光催化劑制備的研究中,具體考察了金屬離子摻雜量、制備體系中的pH值、體系中陰離子的類型、加料速度、干燥溫度以及

3、焙燒溫度等因素的影響；并采用XRD、UV-vis、SEM、XPS以及N2吸附等技術對所制備的光催化劑進行表征；還以其為催化劑催化降解亞甲基藍,對其光催化性能進行測試；結果表明：共摻雜比單摻雜效果好,Ni/La能夠很好的進入SrTiO3的晶格,大大降低了SrTiO3光催化劑的禁帶寬度提高其在可見光區(qū)的響應,但Ni/La的摻入并未引起催化劑中Ti、O周圍化學環(huán)境的明顯變化,摻雜后催化劑的比表面積顯著增加,摻雜量應低于2.5 mol％：制備體