稀土摻雜對納米二氧化鈦光催化性能的影響.pdf

1、本論文采用電化學(xué)循環(huán)伏安法和電子自旋共振(ESR)測試方法，探索納米二氧化鈦由各種稀土元素?fù)诫s后發(fā)生的電化學(xué)行為、自由基信號發(fā)生相應(yīng)變化的規(guī)律。通過X射線衍射(XRD)表征發(fā)現(xiàn)：稀土摻雜后基本無新相生成。電化學(xué)循環(huán)伏安測試表明：摻雜后光催化信號優(yōu)化順序為Nd＞Sm＞La＞Ce＞TiO2，該規(guī)律基本遵循摻雜元素的氧化性由強(qiáng)到弱的順序。Nd摻雜優(yōu)于其它稀土摻雜，這主要是因為在氧化釹表面上的強(qiáng)堿性中心和它形成了淺層摻雜能級，同時稀土摻雜引入氧

2、負(fù)離子(O2-)，O2-離子是二氧化鈦生成羥基自由基的一個重要中間體，是稀土具有催化作用的重要因素。ESR測試表明：避光條件下稀土摻雜后發(fā)生羥基自由基信號強(qiáng)度的排列順序和電化學(xué)循環(huán)伏安測試的順序相一致；紫外光和可見光照射的ESR測試羥基自由基信號均小于避光條件的信號，這是因為稀土摻雜后的TiO2和單一TiO2表面狀態(tài)不同，光強(qiáng)和能量的增加，在增大OH的發(fā)生速度同時，更大程度地增大OH的消耗速度，導(dǎo)致OH的ESR測試信號變?nèi)酢?br>　　

3、 采用以粘土作為載體，活性碳作為助吸附劑、稀土摻雜的二氧化鈦作為光催化源來降解染料廢水來研究摻雜對光催化的影響。發(fā)現(xiàn)用廉價粘土可以解決二氧化鈦的載體問題，而且由于活性炭和二價錳的作用可以極大的提高二氧化鈦的光催化效果。紫外可見漫反射測試表明復(fù)合陶瓷球拓寬了納米二氧化鈦對光的響應(yīng)范圍，為光催化反應(yīng)奠定了良好的基礎(chǔ)。電子自旋共振測試表明在活性炭參與煅燒的過程中二價錳游離出來，而實驗證實二價錳可以參與類Fenton反應(yīng)，增強(qiáng)了羥基自由基和超