re/tio2光催化剂的谱学特性与气相光催化性能的研究

采用改进的sol-gel法和浸渍法制备了tio2掺杂稀土离子la3+、y3+、gd3+、er3+、nd3+、pr3+的re/tio2光催化剂，运用ftir、xrd、tem、低温氮吸附/脱附、tg/dta、uv-visdrs、表面光电压谱(sps)等进行表征，以气相光催化降解乙烯、溴代甲烷作为探针反应，阐明了re/tio2光催化剂的谱学特性与气相光催化性能的关系。结果显示，稀土离子掺杂后，tio2的锐钛矿含量增加，比表面积增大，粒径变小，吸收边发生蓝移，表面光电压的响应阈值增大，此外，pr3+除外的其它稀土离子掺杂的tio2的表面光电压信号增强；光催化降解实验表明，与纯tio2相比，la3+、y3+、gd3+、er3+、nd3+掺杂tio2样品上乙烯、溴代甲烷的光催化活性均有不同程度的增强，而且表现出较强的矿化能力。但是，掺杂pr3+的tio2的光催化性能降低恰好对应较弱的表面光电压信号。所以，本文认为提高光生电子-空穴对的分离效率是改善光催化性能的关键因素。