浸渍-热转换法制备稀土掺杂La2FeNiO6光催化剂
n掺杂tio2光催化剂的制备与表征
n掺杂tio2光催化剂的制备与表征
掺杂tio2光催化剂的制备与表征
掺杂Tio2光催化剂是一种新型纳米光催化剂，由Tio2和其他添加剂混合而成。
它们有利于催化复杂的有机化学反应，从而有效地改变或催化反应。
掺杂Tio2光催化剂主要有两种制备技术：湿法制备和固体相法制备。
湿法制备技术是用水溶液中的Tio2粉末，经过加热和分散，在光照条件下产生二氧化钛晶体簇，并与含有掺杂元素的添加剂交联形成混合复合结构。
固体相反应制备Tio2光催化剂时，将Tio2粉末混合挤压成薄片，在合适条件下形成纯TiO2晶体簇，并经过掺杂元素的添加，用于交联混合复合结构的制备。
掺杂Tio2光催化剂的表征主要有X射线粉末衍射(XRD)法，透射电子显微镜(TEM)法，X 射线光电子能谱(XPS)法，紫外-可见-近红外光谱(UV-Vis-NIR)分析，X射线衍射(XRF)以及氯化试验等几种常用的分析方法。
TEM结果可显示不同形态、尺寸以及外观上掺杂Tio2光催化剂颗粒的细节结构。
XPS测试结果可以检测掺杂Tio2光催化剂表面的化学性质，从而确定其元素成分，并可以测定混合物的表面定向性和活性位。
使用XRD分析可以检测Tio2的相变和晶态结构变化，以及掺杂元素的核磁共振（NMR）表征。
UV-Vis-NIR光谱测试可以检测掺杂TiO2光催化剂表面吸收特性，从而确定掺杂后催化剂表现出来的光谱特性。
综上所述，掺杂Tio2光催化剂有助于改变有机物有效的催化反应，常用的制备技术有湿法法和固体相法制备，而其表征可以通过XRD、TEM、XPS、UV-Vis-NIR光谱和NMR等方法来完成。
稀土元素Ｌａ对ＴｉＯ２光催化剂的改性作用
２０１５年１月第２３卷第１期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｊａｎ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．１催化剂制备与研究收稿日期：２０１４－０８－０４基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（２１４０６１７４）；西安工业大学校长科研基金项目（ＸＡＧＤＸＪＪ１３０８）作者简介：士丽敏，１９８０年生，女，河南省项城市人，博士，讲师，研究方向为催化新材料、材料化学和能源化工等。
通讯联系人：士丽敏。
Ｅ ｍａｉｌ：ｌｍｓｈｉ＠ｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ稀土元素Ｌａ对ＴｉＯ２光催化剂的改性作用士丽敏 ，刘增超，纪 访（西安工业大学材料与化工学院，陕西西安７１００３２）摘 要：采用溶胶－凝胶法制备系列不同掺杂量的稀土元素Ｌａ改性的ＴｉＯ２光催化剂，借助Ｘ射线衍射、Ｘ射线光电子能谱和固体光致发光光谱等对催化剂进行表征，以光催化降解甲基橙染料溶液为反应模型，探讨稀土元素Ｌａ对ＴｉＯ２光催化剂的改性作用。
结果表明，稀土元素Ｌａ可明显促进锐钛矿相的形成并显著细化晶粒；Ｌａ以Ｌａ２Ｏ３化学态形式高度分散在ＴｉＯ２表面，增加了催化剂表面氧空位，有助于提高光催化活性。
当掺杂稀土元素Ｌａ质量分数为１％时，可使ＴｉＯ２催化剂催化活性提高约２２％。
关键词：催化化学；ＴｉＯ２光催化剂；稀土元素；改性作用；甲基橙降解ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０１．００５中图分类号：Ｏ６４３．３６；ＴＱ０３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０１ ００２６ ０５ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔＬａｏｎＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓＳｈｉＬｉｍｉｎ，ＬｉｕＺｅｎｇｃｈａｏ，ＪｉＦａｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００３２，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｅｒｉｅｓｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔＬａｍｏｄｉｆｉｅｄＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌ ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆＸ ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，Ｘ ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＬａｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｄｙｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓ，ｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔＬａｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｒｏｍｏｔｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｎａｔａｓｅｐｈａｓｅａｎｄｒｅｆｉｎｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓｉｚｅ．ＷｉｔｈｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＬａ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆａｎａｔａｓｅｐｈａｓｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓｉｚｅｓｏｆＴｉＯ２ｄｅｃｒｅａｓｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＸＰＳａｎｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔＬａｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆＬａ２Ｏ３ａｎｄｈｉｇｈｌｙｄｉｓｐｅｒｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＴｉＯ２，ｗｈｉｃｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｏｘｙｇｅｎｖａｃａｎｃｙｏｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｐｈｏｔｏａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｕｒｅＴｉＯ２，ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＬａｍｏｄｉｆｉｅｄＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｗｉｔｈＬａｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆ１％ｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ２２％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ；ｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０１．００５ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：Ｏ６４３．３６；ＴＱ０３４ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０１ ００２６ ０５Copyright ©博看网. All Rights Reserved. ２０１５年第１期 士丽敏等：稀土元素Ｌａ对ＴｉＯ２光催化剂的改性作用 ２７ 半导体纳米ＴｉＯ２因其化学性质稳定、无毒、氧化能力强和成本低廉等优点成为光催化降解环境污染物的理想材料［１］，但光生电子－空穴对的高复合率所导致的光催化效率低下是阻碍ＴｉＯ２光催化剂实用化的主要原因。
化学浸渍法引入催化剂NiO制备阳极
化学浸渍法的优点： 采用化学浸渍法引入NiO制备阳极较普通浸 渍法简化了工艺且大大缩短了制备周期。 利用该法制备的单电池，其电性能高于利用 直接混合引入催化剂NiO制备阳极的单电池。 700℃，H2为燃料，空气为氧化剂，前者的 最大输出功率密度比后者的最大输出功率密 度大很多。 该法一次浸渍可增重NiO 17.2％(质量分数)， 是普通浸溃法一次浸渍增重量的3倍左右。
化学浸渍法引入催化剂NiO制备 固体氧化物燃料电池阳极
固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种
高效、清洁、经济的环境友好发电技术， 因其高的能量转化效率（40%～50%）， 有望取代传统热机。面临全世界范围内 的能源危机，SOFC 受到了广泛关注。
在中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阳
References [1] Lawrence Adijanto, Anirudh Sampath, Anthony S. Yu,et al. Synthesis and Stability of Pd@CeO 2 Core−Shell Catalyst Films in Solid Oxide Fuel Cell Anodes[J]. ACS Catal. 2013, 3, 1801−1809. [2] Elena Pigos, Evgeni S. Penev, ,Morgana A. Ribas, Renu Sharma, Boris I. Yakobson, and Avetik R. Harutyunyan, Carbon Nanotube Nucleation Drivenby Catalyst Morphology Dynamics[J], ACSNano, 2011,VOL.5 ,NO. 12 ,10096–10101.
TiN浸渍-热分解法制备IrOx-TiO2粉体催化剂及其表征
（．中国海洋大学化学化工学院， １ 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室 ， 青岛２６０ ； ６０３
２ ．清华大学核 能与新 能源技 术研 究院 ， 北京 １０ ８ ０ ０４） 摘要 以纳米 ＴＮ粉体为前驱体反应物 ，采用浸渍－ ｉ 热分解法制备 了 ｆ Ｉ） ｆ Ｔ ） ／ ｒ ：／ ｉ 比为 １ ６ ５的 Ｉ ＴＯ 水 ， （ ， （ ：． ｒ －ｉ Ｏ
自从 Ｂ ｅ＿ 成 功地 开发 出 Ｔ 基 Ｒ Ｏ 涂层 阳极 以来 ， 属氧 化物 阳极 优 异 的 电催 化性 能 已经 受 ｅｒ１ － ｉ ｕ： 金 到人们 极 大 的重 视 ．以前 的研 究 结果表 明 ， 酸性 环境 中铱 氧化物 的电化学 活性 仅次 于 Ｒ Ｏ ，而在 析 在 ｕ：
Ｉ Ｃ Ｏ 和 Ｉ Ｓ ＳＯ 等 ｒ 一ｅ ： ｒ 一ｂＯ一ｎ ： Ｏ Ｏ 多元 氧化 物 阳极 ，在 一 定程 度 上 可降 低 铱 的 用量 ，但 同纯 的 Ｉ ｒ Ｏ 相 比较 ， 电催化 性 能受 到很 大影 响．Ｍ ｒ ａ 等 。制备 了超 细 Ｉ Ｒ ａＯ 粉体 ¨ 并 将其应 用 到 其 ａｓ ｌ ｈｌ 。 ｒ ｕＴ ： ， Ｓ Ｅ Ｓｌ ｏ ｍ ｒ ｌｃ ｏ ｔ） 的电解 中 ，实验 结 果 表 明 ， 粉 体 具 有很 高 的 电催 化 活 性 ，在 ８ ， Ｐ （ｏｉ ｐｌ ｅ ｅｔ ｌ ｅ水 ｄ ｙ ｅ ｒｙ 该 Ｏ
氧体系中却能保持很高的稳定性 ， 是相 同条件下 Ｒ Ｏ 寿命的 ２ ｕ： Ｏ多倍 ， 是氧发生所用阳极 的理想催 化 材料 ．但 铱 比钌 昂贵 ， 了降低 成本 ，提高 性能 ， 常会 引入 其它 组元 ．Ｉ Ｒ Ｏ 一ｎ ： ｒ ＴＯ ， 为 通 ｒ 一ｕ ： Ｏ ，Ｉ 一ｉ Ｏ Ｓ Ｏ
稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光
稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光
稀土掺杂的纳米发光材料是一种现代科技产品，它具有良好的发光性能，广泛应用于生物医学、光电器件、环保和安全等领域。
稀土掺杂的纳米发光材料的制备主要依赖于稀土掺杂剂的合成。
目前，主要有三种合成方法：即湿法合成、固体相反应法和气相反应法。
湿法合成也称水热法，是利用溶液中的溶解度和表面张力，将原料以金属氰酸盐形式溶解于湿态溶液中，利用溶液内部的形成、析出、增溶等物理化学原理使稀土掺杂剂形成，并使稀土掺杂剂在低温下成膜形成，最终获得不同粒度的稀土掺杂剂。
固体相反应法，即利用原料在固体中形成、析出、增溶等物理化学变化，使稀土掺杂剂形成，并在低温下使稀土掺杂剂成膜。
通常，高温烧结是实现固体反应的方法，可以获得较大粒度的稀土掺杂剂。
气相反应法，也称气体反应法，所采用的原料是固体、液体或气体，以及熔解在溶剂中。
在反应温度和压力适当的情况下，稀土掺杂剂在气相中形成，可以获得高粒度的稀土掺杂剂。
稀土掺杂的纳米发光材料的发光特性可以归结于量子级的跃迁发射原理，按照稀土3d 5d 4f能隙发光机制，稀土掺杂的纳米发光材料可以发射出蓝色、绿色、黄色和紫色等多种颜色的光，可以根据不同应用需求，采用多种不同的掺杂方法生产出不同的产品，如采用稀土元素可以扩散紫外线发光，以及采用非稀土元素可以发射出白光等。
稀土掺杂的纳米发光材料可以实现更高效的发光，并且发光同时具有良好的耐久性和稳定性，有助于其在微电子技术领域的广泛应用。
稀土元素掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究动态
2. 2 Ce4 +掺杂 TiO2 光催化活性及掺杂机理的探讨 Ce元素具有 + 3和 + 4两个价态 ,经高温焙烧后主
要以 4价的 CeO2 形式存在 ,少量 Ce掺杂后 TiO2 光催 化活性的提高主要是由于 Ce4 + 能成为光生电子捕获 剂 。由于 Ce4 + /Ce3 + 还 原反 应 所 具 有 的 势 能 级 为 1. 61V ,在紫外光照射下 , Ce4 +很容易捕获光生电子生成 Ce3 + ,起到光生电子捕获剂的作用 ,电子被捕获后 ,因 难以与空穴结合而分离 ,提高了 TiO2 的光催化活性 。 但随着 Ce4 +的增加 ,界面上 Ti4 +进入 CeO2 晶格的量也 随之增多 。 Ti4 + 进入 CeO2 晶格后被 8 个氧原子“锁 定 ”,价态不变 ,不能象 3 价稀土离子掺杂可捕获空穴 产生活性羟基 ,掺杂量增加的同时催化剂中电子捕获 剂表面 Ti4 +也减少 ,以上现象的同时发生造成了光生 电子 ———空穴对的快速复合 。这种影响要大于 Ce4 +的 正贡献 ,因而随着掺杂量的增加 ,催化剂活性降低 [10 ] 。 2. 3 其它稀土元素掺杂 TiO2 光催化活性及掺杂机理 探讨
环境和能源是 21 世纪人类面临和亟待解决的问 题 。能直接利用太阳能在常温下来驱动的光催化反应 技术成为一种较为理想的环境污染治理和清洁生产的 方式 ,在环保 、能源 、医药 、建材和食品等行业具有广阔 的应用前景 ,因而倍受科学界 、政府部门和企业界的重 视 。 TiO2 凭借其价廉 、无毒 、高稳定性 、耐腐蚀性 、可循 环利用等特点 ,成为一种极具发展前景的光催化剂主 体材料 ,已被广泛用于空气净化 、废水处理 、抗菌和表 面清洁等领域 。然而 , TiO2 本身存在光吸收范围窄 、光 电子 - 空穴对寿命短等缺点 ,限制了 TiO2 的实际应用 范围 。因此 , TiO2 的光催化活性必须得到充分提高 ,拓 展其可见光响应范围 ,使其具有更高光催化活性 。为 此 ,各国科研工作者采取了多种办法如贵金属沉积 、半 导体复合 、离子掺杂 、光敏化 、表面还原处理等 [1 - 4 ]来
稀土上转换纳米材料的合成
稀土上转换纳米材料的合成稀土元素是指周期表中镧系元素（包括镧、铈、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、钇）和锕系元素（包括钍和镤）的总称。
近年来，稀土材料在光电、催化、磁性和生物医药等领域得到广泛应用。
而利用稀土元素制备纳米材料，例如上转换纳米材料，更是备受关注。
上转换纳米材料是指材料在受到低能量的光激发时，其内部能级发生变化，产生高能激子而发出红外光，将低能量光转化为高能量光的一种纳米材料。
它在生物医学成像、激光显示和化学分析等领域有广泛应用。
稀土上转换纳米材料的制备方法很多，如热分解法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法以及微乳化法等。
下面我们将针对上述几种方法进行简要介绍。
热分解法是采用热分解物质来制备纳米材料的方法。
将相应的稀土无机盐与有机化合物（如醋酸），在高温下进行热分解，即可得到纳米材料。
通过调节反应温度和反应时间，可以得到不同粒径的纳米材料。
共沉淀法是利用化学还原、沉淀等方法制备纳米材料的方法。
通过将稀土盐与一定量的沉淀剂一同加入水中，平衡沉淀后将其沉淀出来，再经过高温处理，就可以得到稀土上转换纳米材料。
溶胶-凝胶法是通过溶胶-凝胶方法制备纳米材料的方法。
将溶液中的化学物质通过水热和高温处理，可使其形成一个稳定的凝胶。
通过对凝胶晶化处理可得到稀土上转换纳米材料。
水热法是利用高温高压水的性质，来制备纳米材料的方法。
将稀土盐与其他原料在高温高压的水溶液中反应，通过水的特性，使稀土离子形成稳定的晶体，经过加热、冷却、分离的步骤后，就可以得到稀土上转换纳米材料。
微乳化法是通过微乳液来合成纳米材料的方法。
将稀土盐和表面活性剂加入油相和水相的共存体系中，使反应物分散到水滴中，并在水滴界面上进行反应。
在适宜温度下，反应物可形成溶胶并随着反应进行，形成稀土上转换纳米材料。
综上所述，稀土上转换纳米材料的制备方法很多，每种方法都有其优缺点。
为了获得优秀的制备效果，需要根据自己的研究需求，选择适合的合成方法。
稀土元素Ｃｅ掺杂ＴｉＯ２光催化剂制备及微波强化光催化活性
２０１５年１２月第２３卷第１２期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｄｅｃ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．１２催化剂制备与研究收稿日期：２０１５－０８－２４；修回日期：２０１５－１１－０２ 基金项目：国家自然科学基金（２０６６３００７）资助项目作者简介：李曼弯，１９８８年生，女，云南省蒙自市人，硕士，研究方向为催化化学。
通讯联系人：毕先均，１９６３年生，男，云南省威信县人，博士，教授，主要从事物理化学的教学和科研工作。
稀土元素Ｃｅ掺杂ＴｉＯ２光催化剂制备及微波强化光催化活性李曼弯，张 美，毕先均（云南师范大学化学化工学院，云南昆明６５０５００）摘 要：在［Ｂｍｉｍ］ＰＦ６离子液体介质中微波辅助制备稀土元素Ｃｅ掺杂改性的ＴｉＯ２光催化剂ＴｉＯ２－Ｃｅ，以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物，在紫外光照和微波辐射－紫外光照降解条件下考察ＴｉＯ２－Ｃｅ催化剂的光催化活性。
利用荧光技术以对苯二甲酸作为荧光探针检测ＴｉＯ２－Ｃｅ催化剂表面产生的羟基自由基，并对光催化降解反应进行动力学分析，以了解光催化降解反应机理。
结果表明，通过优化反应条件制得的ＴｉＯ２－Ｃｅ催化剂具有较高光催化降解活性和热稳定性，在紫外光照和微波辐射－紫外光照条件下降解６０ｍｉｎ后，甲基橙降解率分别为９８．６％和９９．３％，苯酚降解率分别为９６．６％和９７．２％。
荧光光谱分析表明，ＴｉＯ２－Ｃｅ在微波辐射－紫外光照条件下产生的羟基自由基比紫外光照多，因而微波辐射－紫外光照具有强化ＴｉＯ２－Ｃｅ降解模拟污染物作用的效果。
反应动力学数据表明，ＴｉＯ２－Ｃｅ光催化降解甲基橙溶液反应呈一级反应动力学规律，其表观速率常数ｋ最大值为０．０５６２ｍｉｎ－１。
关键词：催化化学；稀土元素铈；掺杂改性；ＴｉＯ２光催化剂；微波强化；光催化活性ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．１２．００６中图分类号：Ｏ６４３．３６；ＴＱ４２６．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）１２ ０９８６ ０５ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣｅ ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔａｎｄｉｔｓｍｉｃｒｏｗａｖｅｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙＬｉＭａｎｗａｎ，ＺｈａｎｇＭｅｉ，ＢｉＸｉａｎｊｕｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＹｕｎｎａｎＫｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ［Ｂｍｉｍ］ＰＦ６ａｓｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ，ｃｅｒｉｕｍｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔＴｉＯ２ Ｃｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｏｌ ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＴｉＯ２ Ｃｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅａｎｄｐｈｅｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｗａｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｎｄｅｒｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ（ＵＶ）ａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｗｉｔｈｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ（ＭＷ ＵＶ）．Ｗｉｔｈｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄａｓｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ·ＯＨｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＴｉＯ２ Ｃｅｏｎｉｔｓｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｗａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＴｉＯ２ Ｃｅｃａｔａｌｙｓｔｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｈａｄｈｉｇｈｅｒｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｈｅａｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅａｎｄｐｈｅｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅａｃｈｅｄ９８．６％，９９．３％，９６．６％，ａｎｄ９７．２％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＵＶａｎｄＭＷ ＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｆｏｒ６０ｍｉｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈＭＷｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＴｉＯ２ＣｅｃａｔａｌｙｓｔｄｕｅｔｏｍｏｒｅCopyright ©博看网. All Rights Reserved. ２０１５年第１２期 李曼弯等：稀土元素Ｃｅ掺杂ＴｉＯ２光催化剂制备及微波强化光催化活性 ９８７ａｍｏｕｎｔｏｆｈｙｄｒｏｘｙｌｒａｄｉｃａｌｓｐｒｏｄｕｃｅｄｕｎｄｅｒＭＷ ＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈａｎｔｈａｔｕｎｄｅｒＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｄａｔａｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｏｎＴｉＯ２Ｃｅｃａｔａｌｙｓｔｆｉｔｔｅｄｔｈｅｆｉｒｓｔｏｒｄｅｒｋｉｎｅｔｉｃｓｍｏｄｅｌ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｏｆａｐｐａｒｅｎｔｒａｔｅｃｏｎｓｔａｎｔｋｗａｓ０．０５６２ｍｉｎ－１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｒａｒｅｅａｒｔｈｃｅｒｉｕｍ；ｄｏｐｅｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅｅｎｈａｎｃｉｎｇｅｆｆｅｃｔ；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．１２．００６ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：Ｏ６４３．３６；ＴＱ４２６．６ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）１２ ０９８６ ０５ 纳米ＴｉＯ２催化剂在处理环境污染方面具有良好的应用前景，但ＴｉＯ２催化剂自身存在的缺陷使其应用范围受到限制。
镧掺杂TiO2光催化剂的制备及性能研究
ｉ ｍｐ ｒ ｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ａ ｎ ｄ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ Ｌ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｏ ｌ — ｇ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｈ ａ ｄ ｔ ｈ ｅ ＮＯ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ６ ０ ． １ ％ ．ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｗ ａ ｓ ９ ． ６ ％ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．
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ce掺杂cds纳米粒子光催化剂的制备方法及其应用
ce掺杂cds纳米粒子光催化剂的制备方法及其应用我将对CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备方法进行全面评估。
CE 掺杂CDS纳米粒子光催化剂是一种新型的纳米材料，具有很高的光催化活性和稳定性。
它在环境治理、能源转换和化学合成等领域具有广阔的应用前景。
为了更好地了解和掌握这一制备方法，我将在文章中从简到繁地探讨其制备方法及其应用。
1. CE掺杂CDS纳米粒子的制备方法CE掺杂CDS纳米粒子的制备方法主要包括化学合成方法、物理方法和生物合成方法等。
化学合成方法通常包括沉淀法、水热法和溶剂热法等。
物理方法主要是利用物理手段对原料进行加工得到纳米粒子。
生物合成方法则是利用生物体内的生物大分子对原料进行还原和合成得到纳米粒子。
在化学合成方法中，沉淀法是一种简单且成本较低的制备方法。
它通过将金属阳离子与硫化物离子在溶液中发生沉淀反应，得到CE掺杂CDS纳米粒子。
水热法利用高温高压的条件使得原料在溶液中发生晶体生长，得到高品质的纳米粒子。
溶剂热法则是在高温溶剂中加入反应原料，使得原料在高温条件下得到纳米粒子。
2. CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的应用CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂在环境治理、能源转换和化学合成等方面具有广泛的应用。
在环境治理方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂能够将有机污染物和重金属离子高效降解，具有很高的环境治理效果。
在能源转换方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂能够将太阳能高效转换为化学能，具有重要的能源转换应用价值。
在化学合成方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂还可以用于有机合成反应和催化转化反应，具有很高的催化活性和选择性。
总结回顾通过对CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备方法及其应用的全面评估，我们了解到了CE掺杂CDS纳米粒子制备的多种方法以及其在环境治理、能源转换和化学合成等领域的广泛应用。
这些知识不仅可以帮助我们更深入地理解CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备与应用，还可以为相关领域的研究和应用提供重要的参考和指导。
La掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＬａｄｏｐｅｄｎａｎｏＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｏｎｅｓｔｅｐｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈ ｏｄ．Ａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｉｔａｎｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｗａｓｒｅａｃｔｅｄａｔａｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ１８０℃ ｆｏｒ１２ｈｔｏｐｒｅ ｐａｒｅｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｉｃａｌｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ．Ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｄｅｇｒａ ｄａｔｉｏｎｏｆＲｈｏｄａｍｉｎｅＢ．Ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＤＳ），Ｘ ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄＵＶｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｒｙ（ＵＶＶｉｓ）ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＬａｄｏｐｅｄｔｉｔａｎｉａｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｏｎｅｓｔｅｐｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄｈａｓａｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆ７３ｎｍ． Ｗｈｅｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｉｔａｎｙｌｓｕｌｆａｔｅｔｏｕｒｅａｗａｓ１∶２，ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｔｈｅｂｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａｔｅｏｆＲｈｏｄａｍｉｎｅＢｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ８７％．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｂｅｔｔｅｒｗｈｅｎ０．５％ Ｌａ ｗａｓａｄｄｅｄ．Ｗｈｅｎｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｉｍｅｗａｓ７０ｍｉｎ，ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｃａｎｒｅａｃｈ９５％． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ；ｏｎｅｓｔｅｐｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄ；ｄｏｐｉｎｇ
稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂
稀土离子掺杂改性TiO2光催化剂*燕宁宁，张莹，吴晶，柳清菊*（云南省高校纳米材料与技术重点实验室，云南大学，云南昆明650091）摘要TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际的应用，对TiO2进行改性以克服上述两方面问题一直是光催化领域研究的重点。
稀土元素因其独有的电子结构和光学性质，在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。
本文主要介绍了稀土离子掺杂TiO2的改性机理，综述了稀土离子掺杂对TiO2的晶型、晶粒大小和光谱吸收的影响，总结了目前存在的问题及研究趋势。
关键词光催化活性稀土离子掺杂TiO2Research Progress on TiO2 Photocatalyst doped with RE ionsY an ningning, Zhang ying, Wu jing, LIU Qing-ju*(Yunnan Key laboratory of nanomaterials & technology, Yunnan University, Kunming 650091, China)Abstract: Titanium dioxide’s applications are limited for its wide band gap and low light quantum efficiency, so it is necessary to modify TiO2 to overcome the two problems. RE ions doping is one of the most effective methods to modify TiO2 for its unique electronic structure and optical properties. In this paper, the modification mechanism of TiO2 doped with RE ions are introduced mainly; the influences of modification with RE ions to the structure , size of crystal and the spectrum absorption are all summarized; meanwhile, the problems of the study on RE ions doping and the trend of the development are both summarized.Keywords: photocatalystic activity, RE ions doping, titanium dioxide0 引言自从Fujishima[1]等发现受紫外光照的TiO2具有光催化效应以来，以TiO2为代表的光催化材料受到了广泛关注和研究。
一种稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂的制备及应用[发明专利]
![一种稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂的制备及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7ae9405ba88271fe910ef12d2af90242a995ab46.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010664065.1(22)申请日 2020.07.10(71)申请人 西北师范大学地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁东路967号(72)发明人 莫尊理 贾倩倩 裴贺兵 姜洋洋 张红娟 郭瑞斌 刘妮娟 (74)专利代理机构 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) 62201代理人 张英荷(51)Int.Cl.B01J 23/887(2006.01)B01J 35/08(2006.01)B01J 35/10(2006.01)C02F 1/30(2006.01)C02F 101/30(2006.01)C02F 101/38(2006.01)(54)发明名称一种稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂的制备及应用(57)摘要本发明提供了一种稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂的制备及应用，是将Fe(NO 3)・9H 2O溶解于去离子水中，室温下加入Ce(NO 3)3，得到Fe(NO 3)・9H 2O和Ce(NO 3)3的混合溶液；将(NH 4)6Mo 7O 24・4H 2O 溶解于去离子水中并将其滴加到Fe(NO 3)・9H 2O 和Ce(NO 3)3混合溶液中，搅拌，加入氨水调节pH 至3~4，于180~185℃下反应12~13h，离心洗涤，干燥，即得稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂Ce -Fe 2(MoO 4)3。
本发明制备的铈掺杂钼酸铁呈均匀纳米球状结构，具有较大的比表面积；同时稀土元素的掺杂能够有效的降低光催化剂的光生电子-空穴复合率，且能在一定程度上提高光催化剂的比表面积，有利于光催化效率的提升，这使得这种Ce -Fe 2(MoO 4)3在光催化染料废水处理领域具有广阔的应用前景。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 111659411 A 2020.09.15C N 111659411A1.一种稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂的制备方法，是将Fe(NO 3)・9H 2O溶解于去离子水中，室温下加入Ce(NO 3)3，得到Fe(NO 3)・9H 2O和Ce(NO 3)3的混合溶液；将(NH 4)6Mo 7O 24・4H 2O溶解于去离子水中并将其滴加到Fe(NO 3)・9H 2O和Ce(NO 3)3混合溶液中，搅拌，加入氨水调节pH至3~4，于180~185℃下反应12~13h，离心洗涤，干燥，即得稀土铈掺杂钼酸铁光催化剂Ce -Fe 2(MoO 4)3。
一种稀土纳米复合催化剂及其制备方法和应用
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浸渍法制备催化剂
浸渍过程影响因素
浸渍盐溶液对催化剂结构和性能的影响 例：
浸渍液
Pd 含量％
H2PdCl4
4.26
Pd(NH3)2Cl
4.02
Pd(NH3)4(OH)2
4.35
Pd(NH3)4(OH)2
0.6
还原温度 oC
400 400 400 400
Pd 表面积 (m2/g) 42.8 280.5 289.1 292.1
3.9~4.5 ~5.5 ~6.0
5.7~6.7 6.5~6.9 6.7~6.9 ~6.75 6.5~7.5 7.0~9.0 ～8.9 8.4～9.0 8.7～9.7 ～10.4 12.1～12.7
吸附 正离子
正离子或负离 子
负离子
浸渍过程影响因素
等电点应用举例 SiO2载体等电点较低（～1），表明氧化物是酸性
属的氯化物盐酸溶液（氯铂酸、氯钯酸等）， 再用碱溶液中和之，转化为氢氧化物沉淀在载 体内孔表面。有利于氯离子脱除，提高催化剂 质量，降低焙烧时废气污染；金属可在较低温 度下被肼、甲醛等含氢化合物预还原，且金属 粒子较细。
Factors influencing impregnation
浸渍顺序（先浸，后浸，共浸）对催化剂性质的 影响 使某一活性组分在表面的分散度增加—结构因 素 金属组分之间有电子的转移，如改变d带填满程 度——电子因素 某一组分先与载体相互作用，甚至生成某种化 合物，其它组分分散在其表面
Factors influencing impregnation
浸渍时间
若载体未经润湿管 ，浸 毛渍 细时间：
2L2 rcos
Factors influencing impregnation
吸附过程 活性组分在载体上的吸附因活性组分及载体性质而异
稀土Ce掺杂ZnO光催化剂的制备及研究
稀土Ce掺杂ZnO光催化剂的制备及研究
潘荣飞;郑兴芳
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2017(044)007
【摘要】以硝酸锌、柠檬酸、尿素为原料,通过水热法,制得了掺杂了不同含量的稀土Ce的纳米氧化锌的前驱体.通过在不同温度下煅烧纳米氧化锌前驱体,得到目标产物.进而以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,对纳米氧化锌的光催化活性进行研究,考察了铈的不同掺杂量和不同的煅烧温度对于ZnO的光催化活性的影响.同时对样品进行了热重、透射电子显微、傅里叶红外的表征.实验结果表明,稀土掺杂量为2％,焙烧温度为400℃的ZnO的光催化活性较好,颗粒接近球形.
【总页数】3页(P35-36,47)
【作者】潘荣飞;郑兴芳
【作者单位】临沂大学化学化工学院,山东临沂276000;临沂大学化学化工学院,山东临沂276000
【正文语种】中文
【中图分类】O643
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稀土上转换光催化剂的研究进展
稀土上转换光催化剂的研究进展
王赵鹏;曾金;高艳;王春英
【期刊名称】《人工晶体学报》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】稀土具有的上转换(UC)发光性能为光催化剂的发展拓宽了方向。
基于稀土元素掺杂改性和稀土上转换剂复合两种功能均能体现稀土上转换性能在光催化领域的研究和应用价值,论文从以上两个方面综述稀土上转换光催化剂的研究进展。
具有上转换性能的稀土元素主要有Er、Yb、Tm、Ho、Tb等,其中Yb常作为敏化剂,Er因其高效、绿色的发光性能而研究应用最为广泛。
根据基质组分不同,稀土上转换剂可分为稀土氟化物、稀土卤氧化物、稀土氧化物或复合氧化物三类,其中以NaYF4等的研究较为突出。
UC材料研究拓宽了光催化剂在紫外-可见-红外的全光谱响应,但由于其量子效率相对较低,UC材料的构建及研究仍需要进一步深入,本文旨在为相关人员在该领域的研究提供启发和帮助。
【总页数】7页(P51-57)
【作者】王赵鹏;曾金;高艳;王春英
【作者单位】矿冶环境污染防控江西省重点实验室;离子型稀士资源开发及应用教育部重点实验室;江西理工大学资源与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ422;TB34
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第3期
杨雪晴，等：浸渍-热转换法制备稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂
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上层清液的吸光度。根据吸光度的数值计算亚甲基蓝溶 液的降解率，计算公式如下：降解率= (A0-A)×100% /A0， 其中，A0 为未降解溶液的吸光度，A 为降解后溶液的吸 光度[4~6]。
度为 600℃时光催化效率最高，为 68.4%。因此，浸渍热转换法制备 La2FeNiO6 的最佳煅烧温度为 600℃。
收稿日期：2019-06-07 基金项目：萍乡学院青年科研基金（2018D0229） 作者简介：杨雪晴（1989—），女，湖北孝感人，助理实验师，硕士，研究方向：多孔陶瓷及光催化材料。 通讯作者：陈林（1981—），男，湖南益阳人，副教授，硕士，研究方向：光催化及稀土发光材料，
E-mail：rymw27@。
确称取 La(NO3)3·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O 以及稀土氧化物，先用硝酸溶解稀土氧化物，然后加入 称取的硝酸盐，加去离子水将其溶解配置成 La(NO3)3 浓度为 0.1 mol/L 的硝酸盐混合溶液；（2）浸渍，准确 称取 0.5 g 经 110℃烘干的甘蔗渣，将其浸入 20 mL 配 制的硝酸盐混合溶液中浸泡 1 h，然后将浸渍过的甘蔗 渣过滤，将滤渣在 40℃恒温干燥箱中烘干 3 小时；（3） 煅烧，将干燥后的甘蔗渣放入瓷坩埚中，在一定温度的 电 阻 炉 中 煅 烧 30min ， 随 炉 冷 却 后 即 可 得 到 黑 色 (La1-xRex)2FeNiO6 可见光光催化剂。 1.2 光催化降解实验
本实验采用 300 W 的氙灯为光源模拟太阳光来进 行 La2F如下：用移液枪将 20 mL 浓度为 15 mg/L 的亚 甲基蓝溶液移至光催化反应装置中（图 1），加入 0.0200 g 的(La1-xRex)2FeNiO6 (Re = Ce、Pr、Eu、Er)可见光光 催化剂，打开冷却水保持一定的流速，使溶液温度维持 在常温状态，磁力搅拌器转速设为 700 r/min，先不开 氙灯在避光条件下进行 30 min 暗反应让催化剂与染料 达到吸附-脱附平衡[18]，然后打开氙灯，光照一定时间 后取反应液体进行离心分离，用紫外可见分光光度计 （UV-Vis，Shimadzu UV-1750）在 665 nm 波长处测定
1 实验部分
1.1 稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂的制备 实 验 以 La(NO3)3·6H2O 、 Ni(NO3)2·6H2O 、
Fe(NO3)3·9H2O 为原料，以甘蔗渣为模板，采用浸渍热转换法制备稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂，具体实 验 步 骤 如 下 ：（ 1 ） 溶 液 配 制 ， 按 照 (La1-xRex)2FeNiO6(Re=Ce、Pr、Eu、Er)化学计量比准
（1. 江西省工业陶瓷重点实验室；2. 萍乡学院 材料与化学工程学院，江西 萍乡 337000）
摘 要：以甘蔗渣为模板，采用浸渍-热转换法成功制备了具有双钙钛矿结构的稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂，通过 XRD、SEM、TG-DSC、UV-Vis 对样品的物相组成、形貌和光催化性能进行了表征，结果表明：所得 La2FeNiO6 具 有多孔片状结构，最佳煅烧温度为 600℃，Er 的最佳掺杂量为 x=0.05 mol，光照 30 min 对亚甲基蓝溶液的降解率为
2 结果与讨论
2.1 煅烧温度对 La2FeNiO6 光催化性能的影响 图 2 是浸渍后烘干所得甘蔗渣的 TG-DSC 曲线图和
不同温度煅烧所得 La2FeNiO6 光催化剂在光照 30 min 条 件下降解亚甲基蓝溶液的光催化效率图。图 2(a)中 TG-DSC 曲线显示，在 425.5℃有一个较大的放热峰并伴 随有较大的失重，此放热失重过程应该是甘蔗渣燃烧所 致；在 425.5℃~750℃之间 TG-DSC 曲线显示无明显的热 反应过程，这说明 La2FeNiO6 的煅烧合成温度应该在 450℃~750℃之间。图 2（b）为在 450℃~750℃煅烧所得 La2FeNiO6 的光催化效率图，图中曲线显示，随着煅烧温 度升高 La2FeNiO6 的光催化效率先升高后降低，当煅烧温
78.94%。
关键词：光催化；La2FeNiO6；浸渍-热转换法；稀土掺杂
中图分类号：O643.36
文献标识码：A
文章编号：2095-9249（2019）03-0060-05
引言
目前，环境污染问题日渐严重，半导体光催化技术 因其具有氧化能力强、降解效率高、能耗低等优点而倍 受关注[1~4]。钙钛矿型氧化物 ABO3 因其优异的光催化 性能引起了国内外研究者的关注[4~6]。常见的钙钛矿型 氧 化 物 光 催 化 剂 有 NaTaO3[5~7] 、 K2Ta2O6[8~9] 、 LaNiO3[4,10]、LaFeO3[11~12]、La2FeNiO6[4]，其中具有双 钙钛矿结构的 La2FeNiO6 报道较少。稀土掺杂和具有 多孔结构是提高半导体光催化剂催化效率的有效途 径[13~16]。本文以甘蔗渣为模板，采用浸渍-热转换法制 备具有多孔片状结构的稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂， 主要研究了煅烧温度、稀土掺杂对 La2FeNiO6 光催化性 能的影响。
图 1 光催化反应装置图
1.3 分析表征 采用 X 射线粉末衍射仪（XRD，Bruker D8 Advance）
对制备的(La1-xRex)2FeNiO6 (Re = Ce、Pr、Eu、Er)样品进 行物相分析，采用冷场发射扫描电子显微镜（FE-SEM， Hitachi SU-8010）对 La2FeNiO6 样品进行形貌分析，采 用综合热分析仪（TG-DSC，Netzsch STA 449 F3）对浸 渍后烘干所得甘蔗渣进行 TG-DSC 分析，采用紫外可见 分光光度计（UV-Vis，Shimadzu UV-1750）在 665 nm 波长处测定降解前后亚甲基蓝溶液的吸光度。
第3期
第 36 卷第 3 期 Vol.36 NO.3
杨雪晴，等：浸渍-热转换法制备稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂
萍乡学院学报 Journal of Pingxiang University
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2019 年 6 月 Jun.2019
浸渍-热转换法制备稀土掺杂 La2FeNiO6 光催化剂
杨雪晴 1,2，彭康亮 1,2，庞才良 1,2，邓 达 1,2，陈 林 1,2