低量La3+掺杂S-TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化活性

摘要：

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La3+/S-TiO2纳米光催化剂,通过XRD、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征.以甲基橙溶液为光催化降解反应的模型化合物,考察了光催化剂的活性,探讨了低量La3+掺杂对TiO2纳米粒子光催化活性的影响机制.实验结果表明:S改性TiO2后明显提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,而La3+掺杂S-TiO2后,进一步提高了TiO2纳米粒子的光催化活性,La3+的最佳掺杂量(相对于TiO2的质量分数)为0.369%;La3+/S-TiO2(ω(La3+)＝0.369%)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到92.4%(光照120 min);XRD和BET分析表明,低量La3+掺杂抑制了TiO2由锐钛矿向金红石的转变,阻碍了TiO2晶粒的生长,提高了TiO2的比表面积;XPS分析表明,S、La3+掺杂可以导致粉体的表面羟基含量增加,掺杂S以S6+形式置换TiO2晶格中的Ti4+;UV-Vis分析表明,光催化剂La3+/S-TiO2比纯TiO2具有较强的紫外光吸收性能.与纯TiO2相比,La3+掺杂TiO2纳米粒子光催化氧化活性的提高应归因于La3+掺杂增加了表面羟基含量,增大了比表面积,增强了样品表面的紫外光吸收能力.

关键词：光催化、二氧化钛、La3+掺杂、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：安徽省自然科学基金项目070416240;安徽省教育厅自然科学研究项目KJ2007B231;安徽省高等学校青年教师科研项目2007jq1143,2006jq1224;阜阳师范学院教学研究项目FJY200741

在线出版日期：2009-03-27（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：38-47