Er3+掺杂TiO2空心球的制备及其光催化性能研究

无机材料学报, 2015, 30(2): 183-188. doi: 10.15541/jim20140256

Er3+掺杂TiO2空心球的制备及其光催化性能研究

1.青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042

2.青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042

3.青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042

4.青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042

基金项目: Scientific Research Encouragement Foundation for Outstanding Young and Middle Aged Scientists of Shandong Province,China (BS2013CL025) 山东省自然科学基金(ZR2012EMM001)National Natural Science Foundation of China (51272115) Natural Science Foundation of Shandong Province,China(ZR2012EMM001) 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2013CL025) 国家自然科学基金重点项目(51272115)

关键词： Er3+掺杂 , TiO2 , 空心球 , 光催化降解

Preparation of TiO2∶ Er3+ Hollow Spheres and Its Photocatalytic Properties

Keywords： Er3+ doping , TiO2 , hollow spheres , photocatalytic degradation

以钛酸四丁酯、氧化铒、硝酸等为原料,采用碳球模板法制备了TiO2∶ Er3+空心球材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法,对样品的结构和形貌进行了表征.并利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计考察了TiO2∶ Er3+空心球材料在催化染料罗丹明B、亚甲基蓝、茜素红、甲基橙的脱色降解过程中的应用性能.系统研究了Er3+掺杂浓度、不同离子型染料和染料水溶液的pH等因素对催化降解效率的影响.实验结果表明:经600℃煅烧3h制备的TiO2∶ Er3+为锐钛矿晶型,空心球结构,尺寸均匀,粒径约为120 nm,比表面积约为60.5 m2/g; Er3+掺杂量为0.5mo1％的样品对甲基橙染料的催化降解效率最高;对四种不同离子型染料,茜素红的催化降解效果显著,在紫外光照射下,催化效率较未掺杂Er3+的TiO2提高了约30％.

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