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喷雾燃烧热分解制备Cr掺杂TiO₂纳米粒子的可见光催化性能

田宝柱 , 李春忠 , 顾锋 , 姜海波 , 胡彦杰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00661

采用一步喷雾燃烧热解法制备了Cr掺杂TiO₂纳米粒子，研究了Cr掺杂对样品微结构、吸光特性和可见光催化活性的影响. 结果表明：增加Cr掺杂量抑制锐钛矿相的形成，同时促进金红石相的形成. 在低Cr掺杂量下(≤1%），Cr主要以Cr³⁺的形态进入TiO₂晶格，而Cr掺杂量过大时，易于形成Cr₂O₃团簇. 光催化降解2,4-二氯苯酚结果表明，适量的Cr³⁺掺杂可以有效地提高TiO₂的可见光催化活性，获得最高光催化活性的Cr³⁺掺杂量为1at%. 样品可见光催化活性的提高主要与Cr掺杂引起的可见光吸收增强、晶相组成改善以及光生电子和空穴传输效率提高有关.

关键词: 喷雾燃烧热分解 , titanium dioxide , Cr doping , photocatalytic activity