微波助离子液体中硫-钕共掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

摘要：

在离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱物,用微波干燥法合成S和Nd共掺杂纳米TiO2光催化剂TiO2-S-Nd.分别采用IR、XRD、BET和SEM对催化剂结构进行测试与表征,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,恒温(25℃)下分别利用微波辐射、紫外光照及微波辐射+紫外光照3种降解条件,着重考察Nd掺杂量和S掺杂量对TiO2-S-Nd光催化活性的影响.结果表明,在离子液体用量5.6 mL、n(Nd)∶ n(Ti)=0.015和n(S)∶ n(Ti) =2时,经功率为350 W的微波加热干燥处理20 min的半成品催化剂,再在700℃高温炉焙烧2h,制得TiO2-S-Nd催化剂,具有较高的光催化降解活性.且在3种降解条件下,TiO2-S-Nd对甲基橙降解率分别为12.11％、88.91％和100％,表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波-紫外光照具有强化S和Nd共掺杂TiO2-S-Nd催化剂降解甲基橙的效果,并且所制得的共掺杂TiO2-S-Nd催化剂的光催化活性均高于单一S或Nd掺杂TiO2的光催化活性,说明S和Nd共掺杂也具有协同作用.

关键词：催化化学、离子液体、微波强化、纳米TiO2、S和Nd共掺杂、光催化降解

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分类号：O643.36;TQ426.94(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20663007

在线出版日期：2013-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：32-37