酸催化溶胶-凝胶法Eu2+、Gd3+共掺杂TiO2的制备及光催化活性

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01085

无机材料学报

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酸催化溶胶-凝胶法Eu²⁺、Gd³⁺共掺杂TiO₂的制备及光催化活性

周艺^{1, 2},黄可龙1, 朱志平^{1, 2}, 杨波₂, 夏畅斌₂, 肖汉宁²

1. 中南大学化学化工学院, 长沙 410083; 2. 长沙理工大学化学与环境工程学院, 长沙 410077

收稿日期:2008-01-03 修回日期:2008-05-29 出版日期:2008-09-20 网络出版日期:2008-09-20

Preparation and Photocatalysis Activity of Eu^2+/Gd³⁺ codoped Nano-TiO₂ Multiplex Photocatalyst from Sol-Gel Process Catalyzed with Acid

ZHOU Yi^{1, 2}, HUANG Ke-Long¹, ZHU Zhi-Ping^{1, 2}, YANG Bo², XIA Chang-Bin^2, XIAO Han-Ning²

1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. College of Chemistry and Environment Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410076, China

Received:2008-01-03 Revised:2008-05-29 Published:2008-09-20 Online:2008-09-20

摘要/Abstract

摘要： 采用酸催化溶胶-凝胶法制备了Gd³⁺、Eu²⁺两种稀土金属离子混合掺杂的复合TiO₂光催化剂, 通过TEM、XRD、UV-Vis等分析手段对产物进
行了表征, 结果表明: 样品均呈锐钛矿型结构, 颗粒尺寸的变化只与掺杂离子总量有关, 掺杂量为1.0%时达最小值; 一定比例Eu²⁺、Gd³⁺的混合掺杂, 能增强可见光范围内光响应. 以甲基橙为目标降解物研究了不同比例Eu²⁺、Gd³⁺混合掺杂对纳米二氧化钛光催化活性的影响, Gd³⁺、Eu²⁺适合掺杂量范围分别为0.1%～1.0%和0.5%～1.5%. Eu²⁺、Gd³⁺混和掺入TiO₂光催化剂中产生协同效应, 探讨了Eu²⁺和Gd³⁺与TiO₂之间的相互作用, 讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.

关键词: 稀土, 共掺杂, 协同效应, 光催化

Abstract: A new nano-TiO₂ multiplex photocatalyst codoped with Eu²⁺ and Gd³⁺ was prepared by a modified acidic sol-gel process. TEM and XRD results demonstrate that as-produced samples are anatase structure, and the crystallite size has relationship
only with total doped Eu^2+/Gd³⁺ content and the minimum size appeares at 1% doped content. UV-Vis absorption spectra show
that Eu^3+/Gd³⁺ codoping can enhance the visible light response of the TiO₂. The photocatalyst activity of Eu^2+/Gd³⁺ codoped TiO₂ is evaluated by photodegradation of methyl orange in an aqueous solution under natural light irradiation, A synergetic effect is observed due to Eu^2+/Gd³⁺ codoping, and the optimal doping concentration for Gd³⁺ and Eu²⁺ are in the range from 0.1% to 1.0% and 0.5% to 1.5% respectively. The relationship and function between Eu²⁺, Gd³⁺ and TiO₂ are also discussed.

Key words: rare earth, codoping, synergetic effect, photocatalysis

中图分类号:

O634

周艺,黄可龙1,朱志平,杨波,夏畅斌,肖汉宁. 酸催化溶胶-凝胶法Eu²⁺、Gd³⁺共掺杂TiO₂的制备及光催化活性[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.01085.

ZHOU Yi,HUANG Ke-Long,ZHU Zhi-Ping,YANG Bo,XIA Chang-Bin,XIAO Han-Ning. Preparation and Photocatalysis Activity of Eu^2+/Gd³⁺ codoped Nano-TiO₂ Multiplex Photocatalyst from Sol-Gel Process Catalyzed with Acid[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.01085.

[1]	孙强强, 陈子璇, 杨子玥, 王毅梦, 曹宝月. 金属镍铜负载钒氧化物的高效电解产氢性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(6): 647-655.
[2]	范栋, 钟鑫, 王亚文, 张振忠, 牛亚然, 李其连, 张乐, 郑学斌. 富铝CMAS对稀土硅酸盐环境障涂层的腐蚀行为与机制研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 544-552.
[3]	伍林, 胡明蕾, 王丽萍, 黄少萌, 周湘远. TiHAP@g-C₃N₄异质结的制备及光催化降解甲基橙[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 503-510.
[4]	王志强, 吴济安, 陈昆峰, 薛冬峰. 大尺寸Er,Yb:YAG单晶的生长及其性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(3): 329-334.
[5]	陆晨辉, 葛万银, 宋盼盼, 张盼锋, 徐美美, 张伟. 用于白光LED稀土Eu掺杂SiAlON基荧光粉的发光性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(1): 97-104.
[6]	马心全, 李喜宝, 陈智, 冯志军, 黄军同. S型异质结BiOBr/ZnMoO₄的构建及光催化降解性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(1): 62-70.
[7]	陈瀚翔, 周敏, 莫曌, 宜坚坚, 李华明, 许晖. CoN/g-C₃N₄ 0D/2D复合结构及其光催化制氢性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(9): 1001-1008.
[8]	薛虹云, 王聪宇, MAHMOOD Asad, 于佳君, 王焱, 谢晓峰, 孙静. 二维g-C₃N₄与Ag-TiO₂复合光催化剂降解气态乙醛抗失活研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 865-872.
[9]	洪佳辉, 马冉, 仵云超, 文涛, 艾玥洁. MOFs自牺牲模板法制备CoN_x/g-C₃N₄纳米材料用作高效光催化还原U(VI)[J]. 无机材料学报, 2022, 37(7): 741-749.
[10]	迟聪聪, 屈盼盼, 任超男, 许馨, 白飞飞, 张丹洁. SiO₂@Ag@SiO₂@TiO₂核壳结构的制备及其光催化降解性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(7): 750-756.
[11]	王晓俊, 许文, 刘润路, 潘辉, 朱申敏. 水凝胶负载的纳米银/氮化碳光催化剂的制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(7): 731-740.
[12]	安琳, 吴淏, 韩鑫, 李耀刚, 王宏志, 张青红. 非贵金属Co_5.47N/N-rGO助催化剂增强TiO₂光催化制氢性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 534-540.
[13]	蔚海浪, 曹学强, 邓龙辉, 蒋佳宁. LaMeAl₁₁O₁₉/YSZ热障涂层热力学性能和热循环寿命[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1259-1266.
[14]	陈士昆, 王楚楚, 陈晔, 李莉, 潘路, 文桂林. 磁性Ag₂S/Ag/CoFe_1.95Sm_0.05O₄ Z型异质结的制备及光催化降解性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1329-1336.
[15]	刘雪晨, 曾滴, 周沅逸, 王海鹏, 张玲, 王文中. 改性氮化碳光催化剂在生物质氧化反应中的应用[J]. 无机材料学报, 2022, 37(1): 38-44.

酸催化溶胶-凝胶法Eu²⁺、Gd³⁺共掺杂TiO₂的制备及光催化活性

Preparation and Photocatalysis Activity of Eu^2+/Gd³⁺ codoped Nano-TiO₂ Multiplex Photocatalyst from Sol-Gel Process Catalyzed with Acid

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