姜洪泉;王鹏;卢丹丹;吴兰英
哈尔滨工业大学市政环境工程学院,绿色化学与技术研究中心,黑龙江 哈尔滨 150090;哈尔滨师范大学化学系,黑龙江 哈尔滨 150500
Crystallite size, surface properties and photocatalytic activity of Gd3+-doped TiO2 nano-powder
JIANG Hongquan;WANG Peng;LU Dandan;WU Lanying
摘要: 利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Gd3+掺杂量的TiO2纳米粉体,并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行了表征.研究了Gd3+掺杂量和焙烧温度对样品光催化降解亚甲基蓝的活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并结合表面光电特性和表面组成等探讨了Gd3+掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响机制.结果表明:与纯TiO2相比,适量掺杂Gd3+可以显著提高其光催化活性.当Gd3+掺杂量为0.5%(质量),焙烧温度为500 ℃时,TiO2复合纳米粉体的光催化活性最佳,其锐钛矿含量为100%,平均晶粒粒径为15.55 nm,比表面积为12.81 m2·g-1.Gd3+掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸,提高光响应阈值,这三方面均有利于提高光催化活性.XPS分析表明,Gd3+掺杂导致TiO2纳米粉体的表面羟基含量降低.