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《南昌大学》 2005年
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稀土掺杂TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

王添辉  
【摘要】:采用溶胶-凝胶-浸渍法制备Eu/TiO_2/SiO_2光催化剂,并通过XRD、FT—IR、EPR等手段进行了表征。结果表明,掺入Eu~(3+)和Si~(4+),阻止了TiO_2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,使TiO_2的粒径减小,且Eu~(3+)能够促进部分Si~(4+)进入TiO_2的晶格中。以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了光催化剂的活性。测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,并探讨催化剂对甲基橙的吸附机理。按质量分数计算,Eu~(3+)的最佳掺入量W_(Eu)=0.03%,Si~(4+)的最佳含量W_(SiO_2)=39.06%,且Eu~(3+)和Si~(4+)同时掺入TiO_2光催化剂产生协同催化作用,从而显著地提高了TiO_2的光催化活性。 用溶胶-凝胶-浸渍法和光沉积法制备了系列Pt/RE/TiO_2光催化剂,通过XRD和电化学等手段进行了表征。以甲醛为电子给体,考察了光催化剂在紫外光照射下的制氢活性。发现稀土掺杂提高了TiO_2光催化制氢能力,其顺序分别为La/TiO_2Sm/TiO_2Eu/TiO_2Dy/TiO_2Er/TiO_2。计算晶格畸变应力e数据表明,部分Ti~(4+)进入表面稀土氧化物的晶格中。电化学实验表明稀土掺杂YiO_2的平带电位负移,其原因可解释为晶格畸变促使费米能级升高,导致催化剂导带的平带电位负移,因此导带上被激发电子具有更强的还原能力,从而有利于光催化制氢活性的提高。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O643.36

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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