掺杂过渡金属的纳米TiO2光催化剂的结构和性质研究

摘要

TiO2是一种具有较高光催化活性的物质。由于其化学惰性，强的氧化能力，低廉的成本以及对环境和人体无毒无害，被广泛的应用于燃料电池，处理空气，水污染等方面，是一种具有广泛应用前景的光催化剂。但活性较高的锐钛矿相TiO2能级间隙为3.2eV，只能对小于400nm的紫外光有响应，而太阳光中只有5％的能量属于此范围。为了使TiO2对于可见光有更高的响应效率，即在可见光下有更高的催化活性，掺杂不同元素降低TiO2能级跃迁阈值成为一种有效的方法。而过渡金属的掺杂对于TiO2的性质变化有明显的作用。本实验中，以钛酸正丁酯作前躯体，以硝酸铈为铈源，用溶胶凝胶法制得了一系列不同含量的掺杂Ce的TiO2的纳米粉体，并对其结构和性质进行了研究。