稀土摻雜對(duì)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(cè)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(hào)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(cè)試表明：摻雜后光催化信號(hào)優(yōu)化順序?yàn)镹d＞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?yàn)樵谘趸S表面上的強(qiáng)堿性中心和它形成了淺層摻雜能級(jí)，同時(shí)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(gè)重要中間體，是稀土具有催化作用的重要因素。ESR測(cè)試表明：避光條件下稀土摻雜后發(fā)生羥基自由基信號(hào)強(qiáng)度的排列順序和電化學(xué)循環(huán)伏安測(cè)試的順序相一致；紫外光和可見光照射的ESR測(cè)試羥基自由基信號(hào)均小于避光條件的信號(hào)，這是因?yàn)橄⊥翐诫s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(shí)，更大程度地增大OH的消耗速度，導(dǎo)致OH的ESR測(cè)試信號(hào)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?zhàn)鳛楣獯呋磥斫到馊玖蠌U水來研究摻雜對(duì)光催化的影響。發(fā)現(xiàn)用廉價(jià)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(jià)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(cè)試表明復(fù)合陶瓷球拓寬了納米二氧化鈦對(duì)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(cè)試表明在活性炭參與煅燒的過程中二價(jià)錳游離出來，而實(shí)驗(yàn)證實(shí)二價(jià)錳可以參與類Fenton反應(yīng)，增強(qiáng)了羥基自由基和超