tio2/gd2o3纳米粉体的制备、表征及光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯tio2和gd3+(0.5wt%)掺杂的tio2纳米粉体，采用xrd、bet、xps、紫外-可见漫反射谱(drs)和表面光电压谱(sps)等技术进行了表征；以亚甲基蓝(mb)的光催化降解为探针反应，评价了其光催化活性；探讨了gd3+掺杂对tio2纳米粉体的光催化活性的影响机制。结果表明，tio2/gd2o3纳米粒子对mb溶液的光催化活性提高到纯tio2的1.5倍。掺杂gd3+可以强烈抑制tio2由锐钛矿相向金红石相的转变；阻碍tio2晶粒的生长；提高高温组织稳定性，改善粉体的表面织构特性；形成光生电子的浅势捕获陷阱，抑制e-/h+复合，这些因素共同作用最终导致tio2/gd2o3纳米粉体的光催化活性明显提高。xps分析结果证实，掺杂gd3+导致粉体的表面羟基含量降低。由于产生了量子尺寸效应，复合粉体的紫外吸收带边蓝移，光的吸收能力略有降低。