稀土Sm掺杂TiO2第一性原理计算及光催化性能评价

摘要：

以钛酸四丁酯和六水合硝酸钐为原材料,采用溶胶-凝胶法制备了纯二氧化钛(TiO2)及镧系稀土钐(Sm)掺杂改性Ti02光催化剂.基于密度泛函理论第一性原理,采用分子模拟对纯TiO2及Sm掺杂改性TiOz光催化剂的电子结构进行计算分析,并对样品进行表征.以卤素灯为可见光源,目标污染物为一氧化氮(NO)气体,评价了各样品在可见光条件下对NO气体的光催化活性.结果 表明,Sm掺杂改性能调整TiO2晶体的内部电子结构,Sm3+取代Ti4+形成氧空位及晶格缺陷,引入中间杂质能级,抑制光生电子与空穴的有效复合,降低带隙宽度,提升光 催化剂的光响应范围及光催化活性.在稀土Sm掺杂量为0.2％(质量分数),煅烧温度为550℃,光照时间为40min的条件下,Sm掺杂改性TiO2光催化剂对NO的降解率达到81.74％.

关键词：光催化剂、Sm掺杂改性TiO2、第一性原理、NO降解率

所属期刊栏目：47

分类号：O643.36;TB383;O469

资助基金：国家自然科学基金;国家重点实验室基金

在线出版日期：2019-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：180-184