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1、第25卷第5期平頂山學院學報Vo1．25No．52010年1O月JournalofPingdingshanUniversity0ct．2010稀土離子Gd3+摻雜TiO2光催化劑的制備及其對堿性品紅降解性能的研究王香，馬威，侯麗麗，(1．平頂山學院，河南平頂山467000；2．鄭州大學，河南鄭州450001)摘要：采用溶膠一凝膠法制備了G摻雜TiO：光催化劑，利用紫外一可見漫反射光譜對樣品進行了表征．考察了純TiO和Gd”摻雜TiO對堿性品紅染料降解性能的影響．結(jié)果發(fā)現(xiàn)Gd“的摻入抑制了TiO，由銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變，與純Ti
2、O相比，Gd”摻雜TiO催化劑在可見光區(qū)的吸收能力增強，該催化劑光催化降解堿性品紅的活性提高了20％左右．實驗表明，摻雜G(1j1％(質(zhì)量分數(shù))，溫度為25℃，底物濃度為2Omg·L時對堿性品紅染料降解的效果較好．關(guān)鍵詞：Gd“摻雜；TiO，；堿性品紅；光催化反應(yīng)中圖分類號：O644．14文獻標識碼：A文章編號：1673—1670(2010)05—0058—03TiO。催化劑的光響應(yīng)范圍至可見光區(qū)，提高對太0引言陽能的利用效率的有效途徑是對TiO催化劑進行近幾十年來，隨著全球工業(yè)化加速發(fā)展，環(huán)境內(nèi)部改性和表面修飾，如稀土金屬離子摻
3、雜和表面污染問題日趨嚴重，對環(huán)境的治理也越來越受到人敏化等．稀土元素具有特殊的電子層結(jié)構(gòu)，其4f電們的廣泛重視．染料廢水是行業(yè)廢水的主要來源之子可以在f．f組態(tài)之間或f-d組態(tài)之間的發(fā)生躍遷，一，來自于染料及染料中間體生產(chǎn)行業(yè)，由各種產(chǎn)有著一般元素無法比擬的光譜特性．李芳柏等品和中間體結(jié)晶的母液、生產(chǎn)過程中流失的物料及研究了摻雜稀土金屬離子鑭、釹、鈰紫外光與可見沖刷地面的污水等組成．由于染料生產(chǎn)品種多，并光下催化降解2一硫巰基苯并噻唑(MBT)的活性．朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向發(fā)展，從而使結(jié)果表明，2種光源下的光催化活性顯
4、著提高．筆染料廢水處理難度加大．染料廢水處理目前常用的者以一定比例的稀土離子Gd3作為摻雜元素，用方法有生化法、混凝沉降法、電解法等，目前這些方溶膠-凝膠法制備摻雜型光催化材料，以探究其對法尚存在著一定的局限性．自從Fujishima和Hon—染料廢水處理的可行性．da發(fā)現(xiàn)TiO，單晶電極光解水以來，F(xiàn)rank等于1實驗部分1977年將此技術(shù)應(yīng)用于污染物在水體系中的降解并取得突破性進展l2j，進而為光催化氧化技術(shù)在1．1實驗儀器及試劑污染物治理方面的應(yīng)用引領(lǐng)了新的研究領(lǐng)域．納米UV-2550型島津紫外可見分光光度計(日本TiO光催
5、化氧化技術(shù)作為一種新技術(shù)，以其在環(huán)SHIMADIU公司)；GHX-2光化學反應(yīng)儀(揚州大境污染治理的廣泛應(yīng)用前景，引起了科研_T作者的學城科技有限公司)；722．光柵分光光度計(四川儀濃厚興趣』．納米二氧化鈦光催化氧化技術(shù)是一表九廠)；電子天平(上海天平儀器廠)；TD4臺式種環(huán)境友好的污染治理新技術(shù)．由于TiO只有受離心機(湖南儀器儀表總廠離心機廠)；DF．IO1S集到紫外光照射時才能形成電子一空穴對，且由于其熱式恒溫加熱磁力攪拌機(河南省予華儀器有限禁帶較窄，電子和空穴很容易復(fù)合，使其光催化活公司)．性降低，以至于只對波長小于3
6、87nm的紫外光有鈦酸四丁酯(分析純，國藥集團化學試劑有限較好響應(yīng)，而對太陽能的利用率低(5％左右)，如公司)；無水乙醇(分析純，煙臺市雙雙化工有限公何減少光生載流子(e一、h)的復(fù)合幾率，擴展司)；堿性品紅(分析純，天津市大茂化學試劑廠)；收稿日期：2010—05—20作者簡介：王香(1960一)，女，河J鈳省平頂山人，平頂I【1學院化學化工學院高級實驗師第5期王香，馬威，侯麗麗：稀土離子Gd“摻雜TiO光催化劑的制備及其對堿性品紅降解性能的研究．59．Gd，O(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；濃2．2溫度對堿性品紅降解的影
7、響硝酸(分析純，煙臺市雙雙化工有限公司)；硝酸釓按照實驗方法，在不同溫度下，于光化學反應(yīng)標準溶液(以一定量的GdO，溶于HNO中配制而儀中進行光催化實驗，結(jié)果如圖2示．實驗體系中成)．加入的催化劑Gd¨一TiO的質(zhì)量為0．5g，在可見1．2實驗及分析方法光條件下，隨著溫度的升高，堿性品紅的脫色率逐量取40mL無水乙醇置于100mL燒杯中，另漸增大，當溫度增加到一定程度，脫色率開始減小；量取17mL鈦酸四丁酯倒人上述燒杯中，用玻璃棒溫度太低，活化分子數(shù)少，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)少，攪拌均勻，得到溶液A；室溫下先將溶液A在磁力不利于反應(yīng)的
8、進行；溫度太高，需要的額外能量高．攪拌器攪拌10min，再在40℃恒溫磁力攪拌器中從圖中可知，25℃為最佳反應(yīng)溫度，此溫度下堿性持續(xù)攪拌30min；量取40mL無水乙醇于另一燒杯品紅的脫色率高．中，取Gd(NO)標準溶液1．23mL置于上述燒杯中，
