钌掺杂二氧化钛纳米粉体的制备及光催化性能

摘要

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶–凝胶法制备了纯TiO2和Ru掺杂的TiO2纳米粉体。利用热重–差热分析、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外–可见分光光度计对粉体进行了表征。在模拟太阳光下,利用含酚水溶液中苯酚的光催化降解反应,考察了TiO2纳米粉体的光催化活性和Ru的掺杂量对光催化活性的影响。结果表明:Ru的掺杂延缓了TiO2纳米粉体由锐钛矿相向金红石相的转变;Ru元素主要以Ru4+形式替代TiO2晶格中的Ti4+,形成新相Ti1–xRuxO2,从而使TiO2纳米粉体的光谱响应范围拓展至可见光区域;当Ru的质量分数为3%时,TiO2纳米粉体具有最佳的光催化活性。