罗丹明B的光催化降解
光催化剂降解罗丹明实验心得
光催化剂降解罗丹明实验心得
实验目的：通过光催化剂降解罗丹明，评估光催化剂在有机染料分解中的效果。
实验步骤：
准备实验装置和材料：准备光催化剂、罗丹明溶液、光源、反应容器等。
设置实验条件：将反应容器放置在合适的位置，确保光源能够均匀照射到反应容器中的溶液。
添加光催化剂：向反应容器中加入适量的光催化剂。
加入罗丹明溶液：向反应容器中加入一定浓度的罗丹明溶液。
开始光照：打开光源，开始对反应容器中的溶液进行照射。
观察和记录：在一定时间间隔内观察溶液的变化，记录颜色的消失情况以及反应时间。
分析结果：根据观察和记录的数据，分析罗丹明溶液的降解情况。
结论：根据实验结果得出结论，评估光催化剂在降解罗丹明中的效果。
实验心得：
在本次实验中，我们采用光催化剂来降解罗丹明。
通过观察和记录的数据，我们可以得出
光催化剂对罗丹明的降解效果显著。
在光照条件下，罗丹明的颜色逐渐消失，说明光催化剂具有良好的降解能力。
实验时间的延长有助于提高降解效果。
随着时间的推移，光催化
剂对罗丹明的降解效果逐渐增强，这表明反应需要一定的时间来达到最佳效果。
光源的选择对降解效果有影响。
在本实验中，我们采用了合适的光源，并确保其均匀照射到反应容器中的溶液。
这样可以保证光催化剂能够得到足够的激发，提高降解效果。
综上所述，通过光催化剂降解罗丹明的实验，我们验证了光催化剂在有机染料分解中的有效性。
这为进一步研究和应用光催化剂在环境治理和废水处理等领域提供了有力支持。
罗丹明B的ZnO膜光催化降解
罗丹明B的ZnO膜光催化降解摘要：采用纳米ZnO膜为催化剂对罗丹明B进行光催化降解试验。
研究溶液pH、罗丹明B初始浓度、H2O2、膜的层数及光照时间对罗丹明B降解效果的影响，确定ZnO膜光催化降解罗丹明B的最佳参数。
结果表明，酸性环境可以提高ZnO 膜的光催化活性；罗丹明B初始浓度越低光降解的速度越快；H2O2可提高罗丹明B的降解速度；三层膜对罗丹明B的降解率高于单层膜的降解率。
采用三层膜为催化剂，在35 mL初始浓度为5 mg/L、pH 1.46的罗丹明B溶液中加入适量的H2O2水溶液后进行光降解，紫外光照射60 min后，罗丹明B的降解率达到99.6%。
关键词：ZnO膜；光催化；降解；罗丹明B随着工业化的发展和城镇化进程的加快推进，排放的污水越来越多，严重危害着人类的身体健康[1]，也制约着经济的可持续发展，污水处理成为每一个地方必须解决的问题。
传统处理污水的方法主要有：物理法、生物降解法及化学法，但降解效果不理想。
近些年发展的半导体光催化技术是一种先进的氧化技术[2，3]，它是将半导体催化剂与某些光源结合共同作用于废水进行催化降解，相对于传统废水处理技术具有高效节能，且能彻底降解废水中绝大部分有机物等优点[4]，所以受到环境及材料研究者们的广泛重视。
据文献[5，6]报道ZnO相对于传统半导体材料TiO2有着更高的光催化活性，其应用研究受到普遍关注。
ZnO光催化机理为光照射时其价带上的电子被激发到导带，从而形成电子-空穴对，空穴是强氧化剂，它能将吸附在其表面上的OH-氧化成OH·自由基，该自由基是强氧化剂，可以氧化相邻的有机物且可以扩散到液相中氧化有机物，最终将有机物氧化成CO2完成降解过程[7]。
电子-空穴对在ZnO表面容易发生简单复合从而降低了ZnO的光催化性能，由于氧化剂是有效的电子俘获剂，且能提高光催化氧化的速率和效率。
鉴于此，采用纳米ZnO膜为催化剂外加H2O2对罗丹明B进行光催化降解试验。
光催化降解罗丹明b的原理
光催化降解罗丹明b的原理罗丹明b是一种广泛应用于纺织、皮革、橡胶、塑料等工业中的染料，因其毒性较大、难以降解而被列为环境污染物之一。
传统的物理和化学方法虽然可以将罗丹明b去除，但却存在能耗高、处理时间长、产生二次污染等问题。
而光催化技术则成为一种新的、环保的、高效的罗丹明b降解方法。
光催化降解罗丹明b的原理是利用光催化剂吸收可见光或紫外光的能量激发电子，产生电子-空穴对并使其在催化剂表面发生反应，从而降解污染物。
光催化剂一般分为两种：半导体光催化剂和金属复合物光催化剂。
半导体光催化剂是指常用的二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）等，它们能够吸收紫外光并产生电子-空穴对，在催化剂表面形成活性氧物种，从而分解有机污染物。
半导体光催化剂的催化效率受到多种因素的影响，如光照强度、催化剂的晶体结构、表面形态等。
其中，光照强度是影响光催化效率最为重要的因素之一，一般情况下，光照强度越高，光催化效率越高。
金属复合物光催化剂是指由金属离子与有机配体组成的复合物，如钴配合物、铜配合物等。
这些复合物能够吸收可见光并产生电子-空穴对，从而促进有机污染物的降解。
金属复合物光催化剂的催化效率受到多种因素的影响，如金属离子的种类、有机配体的结构等。
其中，金属离子的种类是影响光催化效率最为重要的因素之一，一般情况下，金属离子的电荷数越大，光催化效率越高。
除了催化剂的种类和光照强度之外，还有一些其他的因素也会影响光催化降解罗丹明b的效率。
例如，溶液的pH值、溶液中其他离子的存在等。
在实际应用中，需要通过实验确定最佳的操作条件，以获得最高的光催化降解效率。
光催化技术是一种新的、环保的、高效的罗丹明b降解方法，其原理是利用光催化剂吸收可见光或紫外光的能量激发电子，产生电子-空穴对并使其在催化剂表面发生反应，从而降解污染物。
在实际应用中，需要针对具体情况选择适合的光催化剂和操作条件，以获得最佳的降解效果。
光催化降解罗丹明b的原理
光催化降解罗丹明b的原理
罗丹明b是一种常见的有机染料，广泛应用于纺织、皮革、印染等行业。
然而，由于其毒性较大，对环境和人体健康造成了一定的危害。
因此，研究罗丹明b的降解方法具有重要的意义。
其中，光催化降解是一种有效的方法。
光催化降解是利用光催化剂在光照下产生的活性物种，对有机污染物进行降解的过程。
在光催化降解罗丹明b的过程中，通常采用的光催化剂是二氧化钛（TiO2）。
当TiO2受到紫外光照射时，会产生电子空穴对，即TiO2（h+）和TiO2（e-）。
其中，TiO2（h+）是一种强氧化剂，可以氧化有机污染物，而TiO2（e-）则可以还原氧分子，产生氢氧自由基（•OH），进一步氧化有机污染物。
在光催化降解罗丹明b的过程中，罗丹明b分子首先吸附在TiO2表面，然后受到紫外光照射，产生电子空穴对。
TiO2（h+）氧化罗丹明b分子中的羰基和芳香环，产生一系列的中间产物，最终分解为CO2和H2O。
同时，TiO2（e-）还原氧分子，产生氢氧自由基（•OH），进一步氧化罗丹明b分子中的碳-碳双键和芳香环，产生一系列的中间产物，最终分解为CO2和H2O。
光催化降解罗丹明b的过程具有高效、无二次污染、易操作等优点。
但是，光催化降解的效率受到多种因素的影响，如光照强度、光催化剂的种类和负载方式、溶液pH值、有机污染物的浓度和种类等。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行优化。
光催化降解是一种有效的罗丹明b降解方法，具有广泛的应用前景。
未来，我们还需要进一步研究光催化降解的机理和优化方法，以提高其降解效率和稳定性，为环境保护和人类健康做出更大的贡献。
Cu2O-Bi2O3光催化降解罗丹明B的工艺条件研究
Cu2O/Bi2O3光催化降解罗丹明B的工艺条件研究摘要：本文采用负载型催化剂cu2o/bi2o3，研究了对可溶性染料罗丹明b的降解情况。
考察了降解条件对罗丹明b催化降解过程的影响。
结果表明，对罗丹明b有较好的降解效果，5分钟使5mg/l 的罗丹明b溶液降解近100%，最佳工艺条件下ph为3-5，催化剂为1g/l，双氧水加入量为1.0%（体积比）。
关键词： cu2o/bi2o3；光催化；罗丹明b中图分类号：x703.1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）15-0326-020 引言近年来利用太阳能催化降解工业废水和生活污水中有机物成为人们研究的重点，它具有避免二次污染和彻底降解有机物的特点[1]。
罗丹明b作为人工合成的染料，直接排入水中对生物体毒性非常大[2]。
如果能找到某种催化剂对其进行光催化降解，对于节约资源和治理水环境污染将有重要意义。
有关有机染料降解的研究多采用单一的tio2、bi2o3、cu2o或它们的复合物作催化剂降解，在国内外很少有采用负载型催化剂降解的文献报道[3]。
如果将它们制备成负载型催化剂，会更有效的利用太阳光，从而有可能提高催化效率。
本文将采用cu2o/bi2o3为例，探讨影响光催化降解的工艺参数，确定最佳反应条件。
1 实验部分1.1 仪器和试剂 hj-3型恒温磁力搅拌器（江苏金坛医疗仪器厂）、低速离心机（上海安亭科学仪器厂制造）、s22pc型可见分光光度计（上海棱光技术有限公司）、bs210s电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）、zk-82b型真空干燥箱（上海市实验仪器总厂）、dh-101型电热恒温鼓风干燥箱（天津市中环实验电炉有限公司制造）、箱式电阻炉（天津市中环实验电炉有限公司制造）、精密ph计（上海精密科学仪器公司）；罗丹明b、三水硝酸铋、五水硫酸铜、水合联氨、浓硝酸、氢氧化钠、cu2o/bi2o3粉末、十六烷基三甲基溴化氨均为分析纯，过氧化氢（30%）。
光催化剂降解罗丹明实验心得
光催化剂降解罗丹明实验心得光催化剂是一种可以在光照条件下加速化学反应的材料，可以应用于环境治理、有机废水处理等领域。
在化学实验室中，常使用光催化剂进行罗丹明B的降解实验。
在这个实验中，我使用了二氧化钛（TiO2）作为光催化剂，对罗丹明B溶液进行降解。
以下是我对这个实验的心得体会。
首先，光催化剂的选择十分关键。
在本次实验中，我选择了TiO2作为催化剂。
TiO2是一种常见的光催化剂，具有良好的光催化性能和化学稳定性。
在实验前，我对TiO2进行了表征和活性测试，确保其具备良好的催化活性。
同时，也要注意选择适当的TiO2形态，例如纳米颗粒、纳米管等形态，以提高催化活性。
其次，实验条件的控制非常重要。
在光催化剂降解罗丹明B的实验中，光源的选择和光照强度的控制对实验结果有着很大的影响。
光源应选择具备足够强度和适合光催化反应波长的光源，例如紫外光灯。
同时，光照强度的控制也很关键，过强的光照可能会产生过多的热量，影响催化剂的活性，而过弱的光照则会降低催化剂的反应速率。
在实验过程中，我发现反应时间的控制也是非常重要的。
反应时间的长短直接影响到罗丹明B的降解效率，因此我需要根据实验要求调整反应时间。
通常情况下，催化剂对反应物的降解速率会随着反应时间的延长而增加，但是当反应时间过长时，可能会导致副产物的生成，降低降解效率。
因此，我需要在实验中找到一个适当的反应时间，以保证降解效果最佳。
在实验进行的过程中，我还需要对实验结果进行分析和评价。
通过分析样品的可见光吸收谱、化学反应过程的动力学分析等，可以获得催化剂活性、反应机理等信息。
同时，我还可以通过对催化剂在实验条件下的稳定性进行评价，判断催化剂的寿命和可重复使用性。
最后，实验结束后还需要对催化剂进行处理和回收。
在实验中，我通常会选择通过离心、过滤等方式将催化剂与反应物分离。
在实验中应注意防止催化剂的泄漏和污染，做好实验室安全操作。
分离后的催化剂可以通过洗涤和再生等步骤进行处理，以便进一步利用。
罗丹明B染料在可见光照射下的催化降解
罗丹明B染料在可见光照射下的催化降解以罗丹明B模拟染料废水，500W卤钨灯为光源，以无定形纳米TiO2为催化剂，探讨该催化剂在可见光照射下催化降解这种染料的活性。
研究结果表明，TiO2用量为50mg，罗丹明B的溶液浓度为10ppm，光照時间为3h，罗丹明B 的光催化降解效率就已经达到97.60%。
罗丹明B在只有可见光照射的自降解实验中降解率很低，在无光照的暗反应实验中脱色也不是很明显，而当添加了催化剂，并用500W卤钨灯作为可见光光源激发催化剂时，染料的降解效率高达97.60%。
由此可得出，染料能被高效光催化降解应该是催化剂和可见光协同作用的结果。
标签：罗丹明B；光催化降解；无定形纳米TiO2目前印染工业不断发展，印染废水大量的排入河流中。
因印染废水是一种有机物含量高、毒性大、色度大、难生物降解的染料，给水环境造成了严重的污染！罗丹明B学名为碱性玫瑰精B，英文名为RhodamineB，简写为RhB。
RhB属占吨类碱性染料，其结构式（C.I.45170）如下图所示，分子式为C28H31N2O3Cl，分子量为479.029。
外形为艳绿色闪光小结晶状粉末。
在水中的溶解度为0.78%，总体电荷为正电。
罗丹明B是常见的有机污染物，具有相当高的抗直接光分解和氧化的能力，其浓度可采用分光光度法测定，方法简便，常被用做光催化反应的模型反应物。
因此本论文选择罗丹明B为目标降解物。
现在各国采用物理法、化学法、生化法等传统方法来降解印染废水。
但传统的方法不但不能完全降解有机污染物，而且容易引入二次污染物[1]，所以人们需要一种简单、高效、低耗费、无二次污染的降解技术。
半导体光催化技术是一种简单、绿色环保、高效、无毒性且节能而被人们广泛应用[2-6]。
TiO2为白色粉末，在目前发现的催化剂中，TiO2是一种化学性质稳定（不溶于水、稀酸，微溶于碱和热硝酸）、光催化活性高、无毒无害、成本低、还原能力强、被广泛用于环保，而且高效、可以循环利用的绿色光催化材料[7-10]。
光催化降解rhb的原理
光催化降解rhb的原理
光催化降解rhb是利用光催化技术将有害有机物rhb（罗丹明B，一种有机染料）在光照条件下分解为无害物质的过程。
该过程基于光催化剂的特性，光催化剂通常是半导体材料（如二氧化钛TiO2），其具有特定的能带结构。
当光照射到光催化剂上时，光能被吸收并激发了光催化剂的电子，使其跃迁到导带上，同时产生了空穴。
在光催化过程中，rhb分子被吸附在光催化剂的表面上。
光照射下，光催化剂上的电子和空穴将分别参与化学反应。
电子会与氧分子反应，形成超氧自由基（O2•-），而空穴则会与水分子反应，生成羟基自由基（•OH）。
羟基自由基（•OH）是一种高度活性的物质，具有氧化性能，并能与rhb分子进行反应，将其分解为无害的物质。
这种氧化反应会破坏rhb分子的结构，使其失去染料活性。
同时，光催化剂的电子和空穴会不断被光照激发，从而持续生成•OH，并继续进行催化分解。
整个光催化降解rhb的过程是一个循环反应，光能被吸收，电子和空穴被激发，生成活性物种•OH，最终将rhb降解为无害物质。
由于光催化技术具有高效、无二次污染等优点，因此被广泛应用于环境中有机物的处理和降解。
TiO2／斜发沸石光催化降解罗丹明B的研究
作为一项新的环境污染治理技术 ， 半导体异相光催化的研究、 应用和开发 日益受到 重视 ， 已取得许多令人鼓舞的成果． 中， 并 其 研究最 多的半导体材料有 Ｔ０ 、 ｎ Ｃ Ｓ ｉ２Ｚ Ｏ、 ｄ 、 ｗ０３Ｓ ｏ 等 ． 管不 同的光 敏 半导 体在 有 机 污染 物 处 理 中表现 为 不 同的光 催 化 活 性 ， 、ｎ ２ 尽 但其中大多数易发生化学或光化学腐蚀 ， 不适合作光催化剂 ， Ｔｏ 因其具有较宽的禁 而 ｉ２ 带宽 度 、 氧化 能力强 、 催化 活性 高 ， 以及 生 物 、 学 、 化 学稳 定 性好 ， 酸碱 和 耐 光化 学 化 光 耐 腐蚀等优势 ， 一直处于光催化研究 的核心地位 ． ｉ２ Ｔｏ 用作光催化剂降解有机污染物时， 只 有紫外 光才能 激发 Ｔｏ２产 生光催化 活性 ， ｉ ， 而人 工紫外 光源 比较 昂贵 ， 阳光 中紫 外 光不 太
到 ５ 且其 后处 理 比较 困难 ． ％， 因此 ， 寻找 在紫 外 光 和 可见 光 照射 下 既有 高催 化 活 性又 易 于后 处 理 ， 水 溶 液 中便 于分 离 的负 载 型 Ｔｏ２ 催 化 剂 是 近 年 来 比较 活 跃 的研 究 领 从 ｉ 光
域 ＿５． １］ ＿
近几年 ， 作者已经报道了在可见光照射下 Ｔｏ 的染料光降解 的研究情况 Ｊ在可 ｉ２ ．
负载量）它们在紫外光照射下可降解有机 染料 罗丹明 Ｂ Ｒ Ｂ ． ， （ ｈ ） 发现焙烧温度
为 ５ ０℃ 、 度 为 １０ ２ ０目、 ｉ ２实 际质量 分 数 为 ６ １ ％的 催化 剂样 品 活 ０ 粒 ８— ０ Ｔ０ ．８
光催化降解罗丹明b的原理
光催化降解罗丹明b的原理光催化降解罗丹明B的原理是利用光催化剂吸收太阳光能，将其转化为化学能，并与罗丹明B分子相互作用，使其发生化学反应，最终使其被降解的过程。
在此过程中，光催化剂是重要的中介，因为只有当光催化剂与罗丹明B分子相互作用时，罗丹明B分子才能发生光化学反应，从而被降解。
光催化剂的选择和性质对光催化降解的效果有很大的影响。
一般来说，光催化剂的选择需要考虑多个因素，包括光吸收能力、电荷转移能力、稳定性和催化活性等。
其中，光吸收能力是最基本的条件，只有光催化剂能够吸收太阳光能，才能够转化为化学能，与罗丹明B分子发生作用。
此外，电荷转移能力也是一个重要因素，因为光催化剂能够促进光电子的传递，从而提高反应速率。
另外，稳定性也非常重要，只有稳定的光催化剂才能在一定的时间内保持催化活性，实现长时间的光催化降解。
一个成功的光催化降解过程中，罗丹明B分子受到光催化剂的吸引并与其相互作用，使其分子结构发生改变，并最终被降解。
在这个过程中，光催化剂本身并不参与化学反应，而是作为催化中介物而存在。
光催化剂与罗丹明B分子发生作用时，光能激发光催化剂分子中的电子，形成激发态光催化剂分子。
被激发的光催化剂分子中的电子能量比基态高，当一些罗丹明B分子与激发态光催化剂分子碰撞时，能够通过光催化剂分子的电子传递，使罗丹明B分子内部发生电子转移，从而破坏罗丹明B分子的分子结构，最终使其分解为无害物质。
总体来说，光催化降解罗丹明B的原理是一种基于光催化剂的化学反应原理，它利用太阳能转换为化学能，并与罗丹明B分子相互作用，最终实现罗丹明B 的降解。
光催化剂的选择和性质对这个过程具有重要影响，而理解光催化降解原理可以帮助我们更好地设计和选择适合的光催化剂，应用于环境污染治理和废水处理等领域。
光催化降解罗丹明b的研究方法
光催化降解罗丹明b的研究方法光催化降解是一种基于光化学反应、光电化学反应以及光物理化学反应的技术，可以有效降解有机物和无机物来净化水体和减轻环境污染。
其中光催化降解罗丹明B是一种常见的应用，本文将介绍光催化降解罗丹明B的研究方法。
1. 实验材料（1）催化剂：如TiO2、ZnO、Fe2O3等纳米氧化物，有机催化剂等。
（2）光源：如紫外灯、荧光灯、光纤光源等。
（3）样品：罗丹明B或其水溶液。
（4）仪器设备：光催化反应器、紫外-可见吸收光谱仪、高效液相色谱仪等。
2. 实验步骤（1）样品制备：将罗丹明B溶解在去离子水中制成一定浓度的水溶液。
（2）催化剂处理：将催化剂粉末分散在水中，磁力搅拌后将悬浊液超声分散10分钟，制备出均匀悬浮液。
（3）光催化：将催化剂悬浮液和罗丹明B水溶液混合，并放置在光催化反应器中，通过光源进行光照以启动反应。
通常采用紫外灯或荧光灯作为光源，实验过程中需要控制光照时间、光强度、催化剂浓度、反应溶液pH、溶液温度等因素。
（4）样品测试：在光反应结束后，用吸附剂吸取反应液中的残余催化剂和有机物，通过紫外-可见吸收光谱仪和高效液相色谱仪等仪器对反应前后样品进行分析测试，得出反应效果。
3. 结论分析利用上述实验方法可以得到催化处理前后罗丹明B水溶液的比较，通过记录溶液吸光度、峰值变化、色谱图等数据并进行分析，可以得到以下结论：（1）催化剂种类及浓度的不同会影响催化效果，需要在实验中进行调整；（2）光照时间的增加会增强催化反应的效果；（3）反应溶液pH值的变化也会对光催化反应产生一定的影响，需要进行优化；（4）催化剂的再生性能对于其实际应用效果至关重要。
综上，光催化降解罗丹明B是一种有效的污染治理技术，其实验方法应该根据实际应用情况进行调整和优化，我们需要不断地进行科学研究来探索其在环境污染治理方面的更多应用。
金属配位化合物光催化降解罗丹明 B
金属配位化合物光催化降解罗丹明 B吴震宇;刘宁宁【摘要】当今世界的水污染日益严重、水资源逐渐匮乏,因此开发出利用太阳光能降解水中有机污染物的催化剂是当前研究的热点之一。
以金属配位化合物为光催化剂,在可见光的照射下,研究了其对有机染料罗丹明 B 的光催化降解作用。
结果表明,当罗丹明 B 水溶液的浓度为1×10-5 mol/L、罗丹明 B 水溶液的体积为80 mL、催化剂质量为0.02 g、反应温度为25℃、可见光功率为300 W、照射时间为120 min 时,Co(en)3 Cl3对罗丹明 B 的降解率为87%,Ni(en)3 Cl2对罗丹明 B 的降解率为2%,Ni(dien)2 Cl2对罗丹明 B 的降解率为8%。
因此,Co(en)3 Cl3是性能良好的光催化剂。
%Nowadays,the increasingly serious phenomenon of water pollution and the gradual shortage of water resources have been addressed more attentions all over the world.Developing effective catalyst for the degradation of organic pollutants in the water by using solar energy is one of the hot research topic currently.In this paper,the photocatalytic degradation of organic dye rhodamine B under visible light irradiation was studied by using metal coordination compounds as photocatalyst.The results show that the degradation rate of rhodamine B by Co(en)3 Cl3 reach 87%,the degradation rate of rhodamine B by Ni(en)3 Cl2 reach 2%,the degradation rate of rhodamine B by Ni (dien)2 Cl2 reach 2%,under the condition of rhodamine B aqueous solution (1×10 -5mol/L)80 mL,catalyst dosage 0.02 g,reaction temperature 25 ℃,300 W visible light irradiation for 120 min.Thus,Co(en)3 Cl3 is a good photocatalyst.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】4页(P5-8)【关键词】金属配位化合物;罗丹明 B;光催化;可见光;降解率【作者】吴震宇;刘宁宁【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE662;TQ016工业的发展给环境带来了越来越多的污染，其中，水污染由于直接威胁到人类的健康，因此是当前研究的热点之一。
超声协同g-C3N4光催化降解罗丹明B的研究
超声协同g-C 3N 4光催化降解罗丹明B 的研究赵福友,金泽睿,曹帅杰,苏家豪,杨晓华,谢元华,由美雁(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819)[摘要]采用高温热解法制备石墨相氮化碳,采用XRD 对制备样品进行表征,并将g-C 3N 4催化剂用于超声协同下光催化降解罗丹明B 。
探究了超声与光催化对降解罗丹明B 的协同作用,以及超声功率、溶液初始pH 、光催化剂浓度和罗丹明B 初始浓度等对罗丹明B 降解效果的影响,对催化剂的循环催化性能进行了测试,并对超声协同光催化降解罗丹明B 的主要活性物质和机理进行讨论。
结果表明:超声功率为300W ,溶液初始pH=4,g-C 3N 4质量浓度为4g/L ,罗丹明B 初始质量浓度为15mg/L 时,对罗丹明B 的降解效率最佳,100min 去除率能达到近100%,且主要活性物质为·OH 和·O 2-。
[关键词]光催化氧化;超声协同;g-C 3N 4;罗丹明B[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)01-0113-05Degradation rhodamine B by ultrasond coupled with g-C 3N 4photocatalysisZhao Fuyou ,Jin Zerui ,Cao Shuaijie ,Su Jiahao ,Yang Xiaohua ,Xie Yuanhua ,You Meiyan(School of Mechanical Engineering and Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110819,China )Abstract :The g-C 3N 4was prepared by high ⁃temperature pyrolysis method and analyzed by XRD.The degradation ofRhB was catalyzed by combining ultrasound and photocatalysis reaction with catalyzer g-C 3N 4.The effects of reactionconditions such as ultrasound coupled with photocatalysis ,power of ultrasound ,pH of initial concentration ,concen ⁃tration of photocatalyst and initial concentration of RhB on degradation were investigated.The catalyst ’s cyclic cata ⁃lytic performance was tested.The main active substances and mechanism of RhB degradation by combining ultrasound and photocatalystis reaction were discussed.The results showed that the optimal condition for nearly 100%degrada ⁃tion within 100min illuminating were ultrasonic power of 300W ,pH=4,g-C 3N 4concentration of 4g/L ,and RhB initialconcentration of 15mg/L.And the main active substances were ·OH and ·O 2-.Key words :photocatalytic oxidation ;ultrasonic synergy ;g-C 3N 4;RhB随着我国印染行业的迅速发展,具有成分复杂、难降解物质多、色度大、有毒特点的印染废水的处理已成为行业难题〔1-2〕。
罗丹明B染料在可见光照射下的催化降解
罗丹明B染料在可见光照射下的催化降解作者：姚文华刘莉李学者来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第07期摘要：以罗丹明B模拟染料废水，500W卤钨灯为光源，以无定形纳米TiO2为催化剂，探讨该催化剂在可见光照射下催化降解这种染料的活性。
研究结果表明，TiO2用量为50mg，罗丹明B的溶液浓度为10ppm，光照时间为3h，罗丹明B的光催化降解效率就已经达到97.60%。
罗丹明B在只有可见光照射的自降解实验中降解率很低，在无光照的暗反应实验中脱色也不是很明显，而当添加了催化剂，并用500W卤钨灯作为可见光光源激发催化剂时，染料的降解效率高达97.60%。
由此可得出，染料能被高效光催化降解应该是催化剂和可见光协同作用的结果。
关键词：罗丹明B；光催化降解；无定形纳米TiO2目前印染工业不断发展，印染废水大量的排入河流中。
因印染废水是一种有机物含量高、毒性大、色度大、难生物降解的染料，给水环境造成了严重的污染！罗丹明B学名为碱性玫瑰精B，英文名为RhodamineB，简写为RhB。
RhB属占吨类碱性染料，其结构式（C.I.45170）如下图所示，分子式为C28H31N2O3Cl，分子量为479.029。
外形为艳绿色闪光小结晶状粉末。
在水中的溶解度为0.78%，总体电荷为正电。
罗丹明B是常见的有机污染物，具有相当高的抗直接光分解和氧化的能力，其浓度可采用分光光度法测定，方法简便，常被用做光催化反应的模型反应物。
因此本论文选择罗丹明B为目标降解物。
现在各国采用物理法、化学法、生化法等传统方法来降解印染废水。
但传统的方法不但不能完全降解有机污染物，而且容易引入二次污染物[1]，所以人们需要一种简单、高效、低耗费、无二次污染的降解技术。
半导体光催化技术是一种简单、绿色环保、高效、无毒性且节能而被人们广泛应用[2-6]。
TiO2为白色粉末，在目前发现的催化剂中，TiO2是一种化学性质稳定（不溶于水、稀酸，微溶于碱和热硝酸）、光催化活性高、无毒无害、成本低、还原能力强、被广泛用于环保，而且高效、可以循环利用的绿色光催化材料[7-10]。
钨酸铋及其复合材料光催化降解罗丹明B的研究
摘要利用半导体进行光催化反应一直被人们广泛关注。
在各种光催化剂的研究中，钨酸铋（Bi2WO6）是一种很有前途的催化剂，由于其在可见光下能分解水产生氧气（O2）和分解有机污染物。
然而，纯Bi2WO6光催化剂太阳能利用率低，光生电子-空穴复合率高，量子效率低等问题限制了其应用。
近年来，许多研究都致力于提高Bi2WO6的光催化活性，获得较高的光催化效率。
本文运用了三种方法对Bi2WO6来改性，并对改性后的光催化剂用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和光致发光光谱等进行表征。
通过降解罗丹明B评价光催化剂的性能，并探究了光催化反应过程。
（1）用水热法制备的碳质多糖球体为模版，成功合成了相互粘连的Bi2WO6微粒光催化剂。
实验结果表明颗粒状聚集Bi2WO6的光催化性能明显优于块状Bi2WO6。
相互粘连的Bi2WO6微粒增大了比表面积具有更大的吸附容量，存在的少量碳构成Bi2WO6/C异质结抑制了光生电子与空穴的复合。
（2）用水热法制备了碱式硝酸铋（BHN）改性的Bi2WO6复合光催化剂Bi2WO6/BHN。
对实验数据分析可知，通过构建异质结使电子的迁移能力增强，促进光生电子和空穴的分离。
BHN引入有效地提高了Bi2WO6对罗丹明B降解的光催化活性。
实验结果表明0.05 g的BHN复合量最佳，光催化速率最快。
（3）利用两步水热法制备了Cu/Bi2WO6光催化剂。
实验结果表明Cu2+被乙二醇还原为Cu单质并负载在花球状钨酸铋表面。
与纯Bi2WO6相比，Cu/Bi2WO6的可见光吸收更强，光生载流子利用率更高。
Cu的负载量为1.0 %时，Cu/Bi2WO6复合材料的光催化活性最高。
关键字：光催化剂，钨酸铋，水热法AbstractThe use of semiconductors for photocatalytic reactions has been widely concerned. Bismuth tungstate (Bi2WO6) is a promising catalyst in the study of various photocatalysts, because it can decompose water to produce oxygen (O2) and decompose organic pollutants in visible light. However, pure Bi2WO6catalyst has low utilization rate of solar energy, high photogenerated electron-hole recombination rate and low quantum efficiency, which limit its application. In recent years, many studies have been devoted to improving the photocatalytic activity of Bi2WO6 and achieving higher photocatalytic efficiency.In this paper, Bi2WO6 was modified by three methods, and the modified photocatalyst was characterized by X-ray diffraction, infrared spectrum, scanning electron microscope, UV-vis diffuse reflectance spectrum and photoluminescence spectrum.The performance of photocatalyst was evaluated by degradation of rhodamine B, and the photocatalytic reaction process was explored.(1) Bi2WO6microparticle photocatalyst was successfully synthesized by hydrothermal preparation of carbonaceous polysaccharide spheres as templates. The results showed that the photocatalytic performance of granular Bi2WO6was significantly better than that of bulk Bi2WO6.The adhesion of Bi2WO6 particles increases the specific surface area and has a larger adsorption capacity. The small amount of carbon in the Bi2WO6/C heterojunction inhibits the combination of photogenerated electrons and holes.(2) Bi2WO6/BHN composite photocatalyst modified by BHN was prepared by hydrothermal method. According to the analysis of experimental data, the migration ability of electrons is enhanced and the separation of photogenic electrons and holes is promoted because of constructing heterogeneous junction. The introduction of BHN effectively enhanced the photocatalytic activity of Bi2WO6for rhodamine B degradation. The experimental results showed that the optimum BHN composite amount was 0.05 g and the photocatalytic rate was the fastest.(3) Cu/Bi2WO6photocatalyst was prepared by two-step hydrothermal method.The results showed that Cu2+ was reduced to Cu by ethylene glycol and loaded on the surface ofbismuth tungstate. Compared with pure Bi2WO6, Cu/Bi2WO6has stronger visible light absorption and higher utilization rate of photo-generated carrier. When the Cu content was 1.0 %, the photocatalytic activity of Cu/Bi2WO6 composite was the best.Key words：photocatalyst, bismuth tungstate, hydrothermal method目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 光催化技术在环境和能源领域的应用 (1)1.1.2 光催化过程中电荷转移过程和机理 (2)1.1.3 光催化剂改性 (4)1.1.4 异质结光催化剂 (7)1.1.5 新型光催化剂 (9)1.2 钨酸铋光催化材料的概述 (9)1.2.1 钨酸铋的简介 (9)1.2.2 钨酸铋的能带结构 (10)1.2.3 钨酸铋的光催化机理 (11)1.2.4 钨酸铋的制备方法 (11)1.2.5 本文的研究内容 (13)第二章实验部分 (15)2.1 实验试剂与仪器 (15)2.1.1 论文研究中用到的实验药品 (15)2.1.2 实验仪器 (16)2.2 催化剂的表征分析 (17)2.2.1 X射线衍射分析 (17)2.2.2 扫描电子显微镜 (17)2.2.3 傅里叶红外光谱分析 (17)2.2.4 紫外-可见漫反射光谱分析 (18)2.2.5 荧光光谱分析 (18)2.2.6 电化学分析 (18)2.3 光催化性能研究 (19)2.3.1 罗丹明B概述 (19)2.3.2 罗丹明B最大吸收波长 (19)2.3.3 罗丹明B最大吸收波长 (19)2.3.4 光催化反应装置 (21)2.3.5 光催化实验方法 (21)第三章颗粒状Bi2WO6的制备及光催化性能 (22)3.1 引言 (22)3.2 颗粒状Bi2WO6的制备 (23)3.2.1 碳质多糖球体的的制备 (23)3.2.2 Bi2WO6的制备 (23)3.3 光催化实验 (23)3.4 颗粒状Bi2WO6的表征 (24)3.4.1 不同形貌Bi2WO6的XRD分析 (24)3.4.2 Bi2WO6-P的SEM分析 (24)3.4.3 不同形貌Bi2WO6的DRS分析 (25)3.4.4 不同形貌Bi2WO6的PL分析 (26)3.4.5 不同形貌Bi2WO6光催化剂的光电性能测试 (27)3.4.6 不同形貌Bi2WO6光催化性能 (27)3.4.7 Bi2WO6-P降解RhB的紫外-可见吸收光谱分析 (28)3.4.8 Bi2WO6-P的稳定性实验 (29)3.5 本章小结 (30)第四章 Bi2WO6/Bi6O6(OH)3(NO3)3的制备及其光催化性能 (31)4.1 引言 (31)4.2 Bi2WO6/BHN复合材料的制备 (32)4.2.1 BHN的制备 (32)4.2.2 合成Bi2WO6/BHN (32)4.3 Bi2WO6/BHN复合材料的表征 (32)4.3.1 不同复合量Bi2WO6/BHN的XRD分析 (32)4.3.2 不同复合量Bi2WO6/BHN的FT-IR分析 (33)4.3.3 不同复合量Bi2WO6/BHN的SEM分析 (34)4.3.4 不同复合量Bi2WO6/BHN的DRS分析 (35)4.3.5 不同复合量Bi2WO6/BHN的PL分析 (36)4.3.6 不同复合量Bi2WO6/BHN的光电性能测试 (36)4.3.7 不同复合量Bi2WO6/BHN光催化性能分析 (38)4.3.8 Bi2WO6/BHN的稳定性实验 (39)4.4 Bi2WO6/BHN光催化反应原理 (39)4.5 本章小结 (40)第五章负载铜钨酸铋的制备及其光催化性能 (41)5.1 引言 (41)5.2 Cu/Bi2WO6复合材料的制备 (42)5.2.1 花球状Bi2WO6的制备 (42)5.2.2 Cu/Bi2WO6的制备 (42)5.2.3 Cu/Bi2WO6的光催化实验 (42)5.3 Cu/Bi2WO6催化剂的表征 (43)5.3.1 Cu/Bi2WO6光催化剂的XRD分析 (43)5.3.2 Cu/Bi2WO6光催化剂的FT-IR分析 (43)5.3.3 Cu/Bi2WO6光催化剂的SEM分析 (44)5.3.4 Cu/Bi2WO6光催化剂的DRS分析 (45)5.3.5 Cu/Bi2WO6光催化剂的PL分析 (46)5.3.6 Cu/Bi2WO6光催化剂的光电性能测试 (47)5.3.7 Cu/Bi2WO6光催化性能分析 (48)5.3.8 Cu/Bi2WO6的稳定性实验 (49)5.4 Cu/Bi2WO6光催化反应原理 (49)5.5 本章小结 (50)第六章结论与展望 (51)6.1 结论 (51)6.2 展望 (51)参考文献 (52)致谢 (56)第一章绪论1.1 引言1.1.1 光催化技术在环境和能源领域的应用由于两次能源危机，即1973年的石油危机和1979年的能源危机，1972年发现的光催化分解水制氢吸引了当前科学家的研究兴趣[1] [2] 。
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氧化亚铜光催化降解罗丹明 B黄涛;吕重安;杨水金【摘要】Cuprous oxide ( Cu2 O) was successfully prepared by the method of reduction in aqueous at room temperature.All the powders were characterized by X -rays diffraction ( XRD) and scanning electron microscopy ( SEM) .The effect of different factors on the degradation was investigated .The best reaction conditions were found out.The photocatalytic degradation of rhodamine B by Cu 2 O under simulated natural light irradiation was investiga-ted.The results demonstrated that initial concentration of rhodamine B is 10 mg/L, catalyst dosage is 0.38 g/L and the pH is 5.2, the degradation ratio of rhodamine B is as high as96.5%after 30 minutes simulated natural light ir-radiation .%利用室温液相还原法制备了氧化亚铜，通过XRD、 SEM对其进行了表征，探讨了该催化剂对罗丹明B的光催化降解的活性。
在催化剂用量为0．38 g/L，过氧化氢量为1．8 mL，罗丹明B的浓度为10 mg/L， pH为5．2的条件下，光照30 min后罗丹明B的降解率为96．5％。
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硫化镉纳米材料对罗丹明B溶液的光催化降解性能段莉梅;崔海洋;赵伟强【摘要】Under solvothermal synthesis condition, the hexagonal cadmium sulphide nanomaterial was obtained by heating at 120oC for 12h, using ethylenediamine and water as mixed solvent. The sample was charaeterized by XRD and TEM technologies. The photocatalytic property of CdS nanocrystal was studied by adoptting the degradation of rho-damine B as the model reaction, and the factors influencing degradation efficiency of rhodamine B were discussed in-cluding the dosage of CdS sample, acidity of the degradation system and the type of light source. The degradation effect of CdS samples increased with the acidity decreased, and the degradation effect was better when rhodamine B solution was irradiated under sunlight than under 250 W mercury lamp.% 以氯化镉和硫脲为原料，以乙二胺和水为混合溶剂，采用溶剂热合成方法，在120oC和12h 条件下，制得了六方相硫化镉样品，对其进行了XRD和TEM表征。
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V o l.21高等学校化学学报N o.6 2000年6月 CH E M I CAL JOU RNAL O F CH I N ESE UN I V ER S IT IES 958～960 [研究简报]掺杂过渡金属离子的T i O2复合纳米粒子光催化剂罗丹明B的光催化降解王艳芹 张 莉3 程虎民 马季铭(北京大学化学与分子工程学院,北京100871)关键词 T i O2复合纳米粒子;光催化降解;罗丹明B中图分类号 O641 文献标识码 A 文章编号 025120790(2000)0620958203在悬浮液体系中进行的半导体光催化降解反应中,催化剂的导带电子(或被俘获到半导体表面的电子)还原电解质溶液中的O2分子(受主)是反应的决速步骤,O2分子接受电子后形成的超氧自由基O-2或羟基自由基HO·具有很强的氧化能力,能将污染物氧化降解[1～3].光生电子和空穴除电荷分离外,还可发生复合.因此,抑制光生电子2空穴对的复合,提高光生电荷的分离效率,延长电荷的寿命是提高电荷在半导体 电解质界面的传输效率,进而提高光催化效率的基本要素.赵进才等[4～7]曾详细研究了在紫外光或可见光照射下罗丹明B(RB)在T i O2悬浮液中光催化降解的机理.我们[8,9]也曾研究了若干过渡金属离子掺杂的T i O2复合纳米粒子的光电化学性质,结果表明,Fe3+,C r3+,N i2+,Co2+离子的掺杂使得T i O2纳米晶电极呈现出p2n型光响应共存的现象,且光电流值小于纯T i O2纳米晶电极的光电流值,而Zn2+,Cd2+离子的掺杂则使T i O2纳米晶电极的n型光响应大大增强[8,9].本文研究了掺杂过渡金属离子的T i O2复合纳米粒子对光催化降解罗丹明B的影响.1 实验部分1.1 过渡金属离子掺杂的T i O2复合纳米粒子的制备 采用水热法制备T i O2纳米粒子[10].配制一定浓度的T i C l4原料液,用10m o l L KOH调节介质的pH=118(反应液总体积50mL,总浓度015m o l L).将50mL反应液转移至小型压力釜中(带电磁搅拌),于170～180℃反应2h,冷至室温放置24h,过滤,用醋酸2醋酸铵缓冲溶液洗涤(防止胶溶),再用乙醇洗涤.同法制备掺杂过渡金属离子的T i O2复合纳米粒子,在T i C l4原料液中加入一定浓度的过渡金属离子,使过渡金属离子的初始比例达到015%(Cd2+,N i2+,Co2+离子不能完全沉淀,故三者的起始加入量为5%,若未特殊指明,均指起始加入量).所用试剂均为分析纯.1.2 光催化降解实验 将水热法制得的过渡金属离子掺杂的T i O2复合纳米粒子于480℃热处理30 m in后用于光催化降解实验.以经改制的500mL圆底烧瓶为储料瓶(带加热及电磁搅拌),带夹套的硬质玻璃管为反应器.将0124g T i O2粉末或金属离子掺杂的T i O2粉末分散在300mL二次去离子水中[c(T i O2)=011m o l L],加入3100mL110×10-3m o l L的罗丹明B水溶液,超声分散后用HC l或KOH调节pH值.将溶液转移至储料瓶中,通O2,并在避光条件下继续搅拌015h,使染料在T i O2微粒表面的吸附和脱附达到平衡.用高压汞灯(Κm ax=365nm)照射,并间隔1h取样10mL,离心分离(10000r m in)除去T i O2微粒,以紫外2可见分光光度计测得的罗丹明B在光照过程中吸收光谱的变化算得相应浓度的变化情况,以饱和B a(OH)2吸收反应中放出的CO2.收稿日期:1999206207.基金项目:国家自然科学基金(批准号:29673003)和国家教育部博士点专项基金资助.联系人简介:程虎民(1938年出生),男,教授,主要从事纳米材料研究.E2m ail:m aj m@chemm 3宿州师范专科学校访问学者.2 结果和讨论2.1 介质pH 值对纯T i O 2纳米粒子光催化降解罗丹明B 的影响 在不同pH (310～1010)的反应介质中,T i O 2光催化降解反应的一级速率常数k 及起始反应速率r ini 值(以光催化反应进行3h 计算)均不相同,因而反应进行到4～5h 时,残留罗丹明B 的质量分数也不相同,其中以pH =610时光催化反应的k 与r ini 值最大(分别为01465h -1与2125×10-6m o l ·L -1·h -1),因此选择反应介质的pH =6.0.由于介质pH 值的变化影响到T i O 2表面羟基数目及其所吸附染料罗丹明B 的数量,从而影响到光催化的能力.介质的pH 值较低,则T i O 2的表面羟基数增加,但此时的T i O 2微粒带正电,因而对阳离子染料罗丹明B 的吸附量减少;而当介质的pH 值较高时,T i O 2的表面羟基数量减少,吸附的染料量增加.由于表面羟基和吸附的染料均可促进光催化反应,因而罗丹明B 的光催化降解过程存在最佳pH 值(pH =610).图1(A )给出了pH =610时光催化降解反应中残留罗丹明B 浓度的对数与光照时间的关系,其直线关系表明,在本实验条件下该催化降解过程为一级反应.图1(B )给出了光催化降解过程中罗丹明B 的吸收光谱随光照时间的变化情况,由图1(B )可见,在整个吸收光谱范围内,罗丹明B 的吸光度随光照时间的增加逐渐降低,并观察到B aCO 3沉淀的生成,说明罗丹明B 发生了降解.F ig .1 The curve of logar ith m of re ma i ned RB (A )and absorption of RB i n the suspen sion of Ti O 2nano -particles (B )vs irradi ation ti m e under UV lightpH =6.0.(A )c (RB )=1×10-6mo l L ,c (T i O 2)=011mo l L ;(B )c (RB )=110×10-5mo l L ,c (T i O 2)=1.0×10-3mo l L ,O 2atmo sphere ,0h m eans the spectra of RB after adso rp ti on 2deso rp ti on equilibrium in dark .2.2 过渡金属离子掺杂的T i O 2复合纳米粒子对光催化降解RB 的影响 表1列出过渡金属离子掺杂的T i O 2复合纳米粒子(pH =610,通O 2气)光催化降解罗丹明B 的反应参数.由表1可见,Fe 3+,C r 3+,N i 2+,Co 2+的掺杂均使T i O 2光催化降解罗丹明B 的能力降低,而Zn 2+,Cd 2+的掺杂则使其光催化降解罗丹明B 的能力提高,其中Zn 2+的掺杂使k 及r ini 值分别提高了2818%和2118%,这与光电化学结果[8]相对应,即光电化学测量中呈现p 2n 型光响应者其光催化降解罗丹明B 的能力降低;而呈现n 型光响应者其光催化降解罗丹明B 的能力提高.光响应越大,其光催化降解罗丹明B 的能力越强. Table 1 The param eters of photocat alytic degradation of RB i n tran sition m et al -ion s -doped Ti O 2nanoparticles Samp les 106r ini (mo l ·L -1·h -1)k h -1Percentage of rem ained RB after 4h (%)Percentage of rem ained RB after 5h (%)T i O 22125014652317T Zn 21 22174015999515TCd 252136014342011TC r 21211184333T Fe 2121191014224842TCo 251166013064336TN i 252106014112623在T i O 2晶体中,T i 4+的负离子配位数为6.六配位时的T i 4+,Fe 3+,Co 3+,N i 3+,C r 3+,Zn 2+和Cd 2+离子的半径分别为7415,69,6815,70,7515,88和109nm [11].Fe 3+,Co 3+,N i 3+,C r 3+等相对于T i 4+的离子半径相近,但d 轨道未充满的可变价离子.当其掺入T i O 2晶体时,较易取代晶格位置上的T i 4+,发生缺陷生成反应:(1 2)O 2+Fe 2O 3T i O 22Fe ’T i +2h +4O ×0式中,Fe ’T i 为处在T i 4+格点上的Fe 3+,O ×0为正常格点上的O2-,从而造成T i O 2中的空穴浓度(h ·)增959N o .6王艳芹等:掺杂过渡金属离子的T i O 2复合纳米粒子光催化剂 069 高等学校化学学报V o l.21大.未掺杂的T i O2由于存在氧空位,因而是n型半导体,空穴浓度的增大将降低其导带电子的浓度,并使n型光响应减弱,甚至出现p2n响应的反转,故可参与光降解反应的电子数减少,光催化能力下降.此外,这些d轨道未充满的易变价离子既可成为电子陷阱,也可成为空穴陷阱,因而有可能成为电子2空穴对的复合中心.Fe,Co,C r的氧化物禁带宽度适中,可吸收可见光,但由于其电子2空穴对的复合几率大,因而其实际的光电转换效率很低,这也是光催化能力下降的原因.Zn2+和Cd2+离子的半径比T i4+的大得多,故发生格位取代或形成间隙离子均相对比较困难.同样条件下,在T i O2中加入5%的Fe3+或Zn2+时,在产物的XRD图中可检测出分离的ZnO相,但难于检出Fe2O3,这是Zn2+较Fe3+更难于进入T i O2晶格的一个旁证.袁志好[12]有关掺杂Zn2+的T i O2发光性质的研究结果表明, Zn2+的掺杂增强了纳米T i O2在425nm处的荧光峰强度,同时在412nm处产生新的荧光峰,并认为这可能与在T i O2微晶内部或表面上形成的ZnO小团簇有关.在两相的界面处可形成的异质结可能成为束缚激子的中心,从而延长光生电子2空穴对的寿命,并有利于其分离.这可能是T i O2掺杂Zn2+, Cd2+后n型光响应增强和光催化能力提高的重要原因.参 考 文 献 1 H agfldt A.,GraβtzelM..Chem.R ev.[J],1995,95:49—68 2 Hoffm ann M.R.,M artin S.T.,Cho iW onyong et a l..Chem.R ev.[J],1995,95:69—96 3 V inodgopal K.,Bedja I.,Kam at P.V..Chem.M ater.[J],1996,8:2180—2187 4 Q u Q.,Zhao J.C.,Shen T..J.M o l.Catal.A:Chem.[J],1998,129:257—268 5 W u T.X.,L iu G.M.,Zhao J.C..J.Phys.Chem.B[J],1998,102:5845—5851 6 Zhao J.C.,W u T.X.,W u K.Q..Environ.Sci.T echno l.[J],1998,32:2394—2400 7 Zhang F.L.,Zhao J.C.,Zang L..J.M o l.Catal.A:Chem.[J],1997,120:173—178 8 W ang Yanqin,H uo Yanzhong,Cheng H um in et a l..J.M ater.Sci.[J],1999,34:3721—3729 9 W AN G Yan2Q in(王艳芹),CH EN G H u2M in(程虎民),M A J i2M ing(马季铭).A cta Physico2Ch i m ica Sinica(物理化学学报)[J], 1999,15(3):222—227 10 Cheng H.M.,M a J.M..Chem.M ater.[J],1995,7:663—671 11 Shannon R.D..A cta C rystallogr.[J],1976,A32:751—767 12 YUAN Zh i2H ao(袁志好),ZHAN G L i2D e(张立德).Chem.J.Ch inese U niversities(高等学校化学学报)[J],1999,20(7): 1007—1011The Photoca ta lytic Properties of Tran sition M eta lIon-doped T i O2Nanoparticles——Photoca ta lytic D egrada tion of Rhodam i ne BW AN G Yan2Q in,ZHAN G L i,CH EN G H u2M in3,M A J i2M ing(Colleg e of Che m istry and M olecu lar E ng ineering,P ek ing U niversity,B eij ing100871,Ch ina)Abstract T he tran siti on m etal i on2dop ed T i O2nanop articles w ere p rep ared w ith hydro ther m al m ethod,and the effects of dop ing differen t m etal i on s on the ab ility of T i O2in pho tocatalyzing degradati on of rhodam ine B(RB)w ere studied.T he resu lts show ed that the dop ing of Fe3+,Co2+, N i2+and C r3+in T i O2nanoparticles m ade the pho tocatalytic efficiency of the T i O2particles reduce and the h igher the in itial con ten t of Fe3+,the low er the ab ility of T i O2in pho tocatalyzing the degradati on of RB.B u t the dop ing of Zn2+and Cd2+,especially Zn2+,m ade the pho tocatalytic efficiency of the T i O2particles enhance,show ing a great increase of the rate con stan t(k)and the in itial reacti on rate (r ini).Keywords T i O2com po site nanop articles;Pho tocatalystic degradati on;R hodam ine B(Ed.:Y,X)。