球磨法制备Tm3+和Tm2O3掺杂TiO2及光催化活性研究

作者:李晨; 季日鑫; 吴迪; 王丽丽; 张大帅; 祁晓炜; 张小朋; 史载锋; 林强
来源:化学研究与应用, 2019, 31(01): 57-64.

摘要

为了提高TiO2的光催化活性,优化球磨工艺,采用球磨法制备稀土金属Tm掺杂TiO2光催化剂,在300W中压汞灯光照下,对模拟染料亚甲基蓝(MB)溶液进行降解,考察稀土金属Tm以离子态或氧化物掺杂TiO2的光催化活性,探究球磨中掺杂比、球料比对TiO2光催化活性的影响,并用XRD、UV-vis DRS、SEM-EDS等对催化剂进行表征。结果表明,Tmsup>3+的存在可以诱导TiO2产生晶格畸变,Tm2O3/TiO2和Tmsup>3+/TiO2对可见光产生响应,禁带宽度分别降低至2. 97 eV和3. 05 eV。当催化剂投入量为0. 2 g·L-1,亚甲基蓝(MB)溶液浓度为25 mg·L-1,Tmsup>3+/TiO2和Tm2O3/TiO2的最佳掺杂比分别为2. 5%和3%、球料比为4:1、球磨转速为500rpm时,Tmsup>3+/TiO2、Tm2O3/TiO2和纯TiO2的一级反应速率常数分别可达0. 0689 min-1、0. 0562 min-1和0. 0263min-1。