优化内浸式Ce掺杂ZnO光催化降解罗丹明B

摘要

采用沉淀法优化制备了纳米级Ce掺杂ZnO,利用BET,XRD,SEM,ICP-AES,UV-Vis DRS,FT-IR等手段对催化剂结构形态组成进行表征.提出内浸式光催化降解模式,考察液层厚度对透光率的影响,优化了Ce掺杂ZnO光催化降解罗丹明B实验条件,分析了其动力学和机理.结果表明,Ce掺杂比为3％(n:n),500℃热处理2h活性最高.催化剂呈球状,尺寸均匀,粒径80～100nm,BET比表面积12.9m2/g,测定掺杂量和理论值一致,Ce掺杂增加了光吸收.悬浮液"遮挡效应"对光透过率衰减显著,催化剂浓度为0.1g/100mL时UV254处光衰减率达到溶液的3倍.内浸式光催化降解1.0×10-5mol/L罗丹明B溶液,在15W紫外灯,pH值为7,温度30℃,催化剂投加量0.1g/250mL条件下,70min降解率达到92.5％,6次套用降解率保持在80％以上,降解过程符合一级动力学,反应速率常数0.05min-1.