La掺杂SiO2/TiO2纳米粉体的制备及其光催化性能

摘要：

采用并流中和法制备了La掺杂的SiO2包覆TiO2纳米粒子,利用X射线衍射(XRD),傅立叶交换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)及紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱对掺杂改性前后样品进行表征.以紫外光照降解甲基橙为测试体系,研究了La掺杂量及煅烧温度对SiO2/TiO2光催化性能的影响,并对其作用机制做了初步的探讨.FT-IR表明在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si和Ti-O-La键,从而抑制了金红石相的形成,提高了热稳定性,和XRD分析结果一致,掺杂了La的SiO2/TiO2在800℃时金红石相的含量仍然比较低,和120℃时的含量相当;TEM照片显示改性后的TiO2团聚减小,粒度均匀.UV-Vis光谱分析显示La掺杂SiO2/TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,其中光吸收红移最大的样品为3.0％La掺杂量的SiO2/TiO2,带隙能(Eg)由原来的2.98 eV降为为2.41 eV.光催化性能实验结果显示当La的摩尔掺杂量为3 0％时,其光催化活性最好,光照20 min,与未掺杂改性的TiO2相比甲基橙的光降解率提高了55 1％;另外,未掺杂TiO2煅烧温度对光催化影响显著,当温度由120 ℃增加为800℃时,光照25 min的降解率就由69％降为10.7％,而掺La的SiO2/TiO2煅烧温度对其光催化性能影响不大.

关键词：TiO2、La-SiO2/TiO2、光催化降解、稀土

所属期刊栏目：38

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2014-06-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：392-397