吴道新
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陈启元
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李洁
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尹周澜
中国有色金属学报
用钛酸丁酯低温水解方法合成不同掺杂Nb5+浓度的金红石型TiO2(r-TiO2)光催化剂,采用XRD、PL、DRS和BET等技术进行了催化剂表征.在光源为高压汞灯和氙灯、Fe3+为电子受体、悬浮液的pH值为2.0的条件下,考察Nb5+的掺杂量对r-TiO2粒子的光催化分解水析氧活性的影响,并探讨了掺杂催化剂的DRS,PL光谱与光催化活性的关系.结果表明:Nb5+的掺杂量在0.5%～3.0%范围时,Nb5+掺杂没有引起r-TiO2的晶型改变,表面形成氧空位,在导带底附近形成施主能级,有利于光生电子和空穴的分离,掺杂催化剂光催化活性增强;掺杂催化剂光致发光强度与其光催化析氧活性的变化趋势一致,Nb5+掺杂量在1.0%(摩尔分数)时,PL光谱强度最大,光催化析氧活性最高,紫外光源和可见光源析氧速率分别达480 μmol/(L-h)和78 μmol/(L-h);Fe3+的初始浓度为8.0 mmol/L时,催化剂析氧活性最高.
关键词:
掺杂Nb5+
,
r-TiO2
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光催化
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析氧
