La^(3+)和Ni^(2+)掺杂二氧化钛纳米粉体的制备与光催化性能

摘要

采用溶胶-凝胶法分别制备了未掺杂、La3+和Ni2+单掺与共掺的TiO2粉末,通过XRD、SEM、UV-visible吸收等对样品的晶型、微观形貌、光吸收和对亚甲基蓝的光降解特征进行了考察。结果表明,La3+和Ni2+的掺杂抑制了TiO2的相变和晶粒的增长,纯TiO2的粒径主要分布为20~30 nm,掺杂La3+和Ni2+后样品的晶粒尺寸在9~20nm之间。掺杂后各样品在紫外和可见光区的吸收能力均有不同程度地增强。与未掺杂TiO2的吸收带边相比,La3+掺杂TiO2的吸收带边蓝移,Ni2+掺杂和共掺TiO2的吸收带边分别红移了约40和35 nm。La3+单掺和La3+-Ni2+共掺促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了光催化降解亚甲基蓝的活性。