改性纳米TiO2的制备及光催化降解重金属废水的研究

作者：马涛^*; 王军丽

来源：功能材料, 2022, 53(11): 11126-11130.

• 纳米TiO2
• 稀土Ce
• 光催化性能
• 重金属废水
• 降解效率

以钛酸丁酯为钛源，硝酸铈为改性剂，通过溶胶-凝胶法制备了不同稀土Ce掺杂量(0,0.3%,0.6%和0.9%(摩尔分数))的改性纳米TiO2粒子。采用XRD、SEM、UV-Vis、PL和光催化测试等，研究了不同稀土Ce掺杂量对纳米TiO2粒子物相结构、微观形貌、光谱性能和光催化性能的影响。结果表明，制备出的纳米TiO2粒子均为锐钛矿相，且结晶度较高；掺入稀土Ce后，纳米TiO2粒子的形貌逐步变为规则的球形，晶粒得到了细化，当稀土Ce的掺杂量为0.6%(摩尔分数)时，TiO2粒子的晶粒尺寸最为规则，分布最为均匀；稀土Ce掺杂的纳米TiO2粒子的吸收边带发生了红移，吸收边带增大，稀土Ce的掺杂有效抑制了电子-空穴对的复合；稀土Ce改性纳米TiO2粒子对重金属废水中Cr(Ⅵ)的降解效率得到了明显提高，当稀土Ce的掺杂量为0.6%(摩尔分数)时，纳米TiO2在180 min时的降解效率最高为92.7%,相比纯纳米TiO2的降解效率，提高了166.4%。综合分析可知，稀土Ce的最佳掺杂比例为0.6%(摩尔分数)。

• 单位
  太原学院