Sm3+和Gd3+共掺杂TiO2粉体的制备和性能表征

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2，1%Sm3+或2%Gd3+单掺杂和1%Sm3+/2%Gd3+共掺杂TiO2复合粉体，采用XRD和SEM/EDAX等技术进行表征，以对亚甲基蓝的光催化降解为目标反应，评价了TiO2复合粉体光催化活性，探讨了Sm3+/Gd3+共掺杂、亚甲基蓝初始浓度和粉体投加量对TiO2粉体光催化活性的影响机制。结果表明，Sm3+/Gd3+共掺杂可以显著提高TiO2粉体光催化活性；Sm3+/ Gd3+共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用，抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相转变，使TiO2粒径尺寸减小，增大了TiO2的晶格畸变。当亚甲基蓝初始浓度为4mg/L和粉体投加量为2g/L时，TiO2复合粉体光催化活性最高，对亚甲基蓝光催化降解率达到99.71%；降解亚甲基蓝反应符合Langmui-Hinshelwood动力学方程