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Yb掺杂量对混晶相TiO2可见光催化活性的影响

【作者】 彭富昌 钟沁 陶彦成 石艳 郎英 肖雅倩 叶雪梅

【关键词】 混晶相TiO2 Yb掺杂 结构 光催化

摘要】采用简单的溶胶-凝胶法制备稀土Yb掺杂混合晶相TiO2纳米粉体,通过XRD、XPS、TEM、FT-IR、UV-Vis-DRS、PL和Nano-sizer纳米粒度仪等对样品进行表征,以可见光辐照下催化降解亚甲基蓝(MB)为模型,研究了Yb掺杂对纳米TiO2的结构和可见光催化活性的影响.结果表明,Yb掺入TiO2后在表面存在yb3+和Yb2+两种形态,Yb掺杂抑制了TiO2从锐钛矿向金红石的相转变,阻碍晶粒生长,增加了纳米TiO2表面-OH数量;适量的Yb掺杂可促使合适比例的金红石与锐钛矿的混晶相形成,有效降低TiO2光生e-/h+对的复合率,扩大吸收光谱的波长范围,提高TiO2光催化活性.当热处理温度500℃、掺杂量n(Yb):n(Ti)=0.009时Yb-TiO2样品在普通日光灯下对MB在6h内的光催化降解效率达95.2%,明显高于同等条件下纯TiO2样品的降解率56.4%.

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