掺杂Ce的TiO2纳米粒子的光致发光及其光催化活性

摘要：

采用sol-gel法制备了纯的和掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,并利用XRD,TEM,BET,XPS和PL光谱对样品进行表征,主要考察焙烧温度和含量对掺杂Ce的TiO2纳米粒子性质以及光催化降解苯酚活性的影响,并探讨了Ce的掺杂对TiO2相变的作用机制以及PL光谱与光催化活性的关系.结果表明,掺杂的Ce4+没有进入到TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2化学态均匀地弥散在TiO2纳米粒子中,这可能导致了Ce的掺杂对TiO2的相变有很大的抑制作用;Ce的掺杂没有引起新的光致发光现象,而适量Ce的掺杂能够降低TiO2纳米粒子PL光谱的强度,这是因为掺杂的Ce4+易于捕获光生电子而生成Ce3+;600℃处理的掺杂Ce的TiO2纳米粒子表现出较高的光催化活性,这说明600℃是比较合适的焙烧温度.而掺杂不同量Ce的TiO2样品的光催化活性顺序是:3 mol%＞4 mol%＞2 mol%＞5 mol%＞1 mol%＞0 mol%,这与它们的PL光谱强度的顺序是相反的,即PL光谱强度越低,其光催化活性越高.这说明PL;光谱与其光催化活性间有着必然的联系,这是因为掺杂剂Ce4+能够捕获光生电子,在光致发光过程中使PL光谱强度下降,而在光催化反应过程中使有机污染物加快氧化.

关键词：TiO2、纳米粒子、掺杂、Ce、PL、光催化、苯酚

所属期刊栏目：61

分类号：O6(化学)

在线出版日期：2004-08-06（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：1241-1245