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Pr3+掺杂的TiO2纳米粉体的表面特性和光催化活性
- 姜洪泉, 王鹏, 陈红艳, 于凯
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2006, 24(4):
276-285.
DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2006.04.276
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计量指标
利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Pr3+掺杂量的TiO2纳米粉体.以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解为探针反应,评价了它们的光催化活性.利用XRD和BET技术研究了Pr3+掺杂量和焙烧温度对TiO2纳米粉体的相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并用XPS和SPS技术研究了Pr3+掺杂的TiO2纳米粉体的表面组成和表面光伏特性,探讨了Pr3+掺杂提高纳米TiO2的光催化活性的机制.结果表明:适量Pr3+掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性.当Pr3+掺杂量为1.25%(以Pr3+/TiO2质量比计),焙烧温度为600℃时,制得粉体的光催化活性最佳.Pr3+掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸,增大比表面积,增加表面羟基和吸附氧的含量,提高光生电子和空穴的分离效率,改善粉体表面的光吸收性能,上述因素均有利于光催化活性的提高.