La^(3+)-Pr^(3+)共掺杂纳米TiO_2粉体的光催化性能

摘要

以钛酸四丁酯(TBT)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和La3+-Pr3+共掺杂复合粉体(La3+-Pr3+/TiO2),采用XRD、UV-Vis和TEM等测试手段分析了在紫外光照射下,以降解甲基橙为探针反应研究其可见光催化性能。结果显示:所有样品均为锐钛矿相纳米TiO2,稀土元素镧和镨掺杂后TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;与纯TiO2、镧掺杂TiO2与镨掺杂TiO2相比,光催化剂La3+-Pr3+共掺杂TiO2颗粒的粒径更小,比表面积更大,光吸收边红移程度更显著;与未掺杂和单一掺杂的TiO2相比较,共掺杂的TiO2具有更高的可见光催化性能。当La3+与TiO2和Pr3+与TiO2的摩尔比分别为1.0%和0.2%时,可见光催化性能最好。可见光催化性能的提高归因于镧和镨的协同作用。