Li+掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

摘要：

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Li+掺杂纳米TiO2光催化剂,并用XRD和TEM等技术进行了表征;用pH值漂移法测量了催化剂的零电位pH值(pHpzc). 结果表明,500 ℃煅烧制得的催化剂均为锐钛矿相;Li+的掺杂抑制了TiO2粒子的生长,提高了催化剂的分散性;催化剂的零电位pH值为6.6-8.1,其值取决于Li+的浓度和掺杂方式. 分别以紫外光和太阳光为光源,孔雀石绿和甲基橙为降解物评价了催化剂的光催化活性;并用气相色谱测试了污染物降解产生的CO2的含量. 结果显示,对孔雀石绿的降解,浸渍法和溶胶-凝胶法掺Li+都能有效提高TiO2的光催化活性,但浸渍法比溶胶-凝胶法效果更好,催化活性最高的为浸渍法制备的5%(摩尔分数)Li+掺杂TiO2,其在紫外光和太阳光下的光催化活性分别比纯TiO2提高了6-8倍和9-10倍;对甲基橙的降解,除溶胶-凝胶法制备的3%(摩尔分数)Li+掺杂TiO2能稍提高光催化活性外,其它Li+的掺杂都不同程度降低了TiO2的光催化活性;随污染物降解率的增加,最终降解产物CO2的含量增加. 实验结果表明,Li+掺杂改变了催化剂表面的电荷状态从而改变了催化剂的零电位pH值是造成催化剂降解不同污染物具有不同催化活性的主要原因.

关键词：锂、二氧化钛、光催化、孔雀石绿、甲基橙

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分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金50472080;湖南省自然科学基金05JJ20013

在线出版日期：2007-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：340-349