微波改性Ce／TiO2光催化剂的制备及其降解活性艳红3BS的研究

图l不同功率微波处理后样品的XRD图

2．1．2微波处理时间

由图2及表1可知，微波处理0～6min，衍射峰左移动，原因是微波的作用使铈元素从TiO2内部慢慢向外转移，而铈离子半径大于钛离子半径，导致晶面间距增大．但TiO2仍处于规则排列的晶体形态，甚至结晶度有所提高；峰面积增加，衍射曲线变得相对光滑，结晶度变大，晶粒粒径变大．微波处理6~9min时，主衍射峰面积变小，衍射曲线变粗糙．原因是铈元素被大量转移到晶体表面，使晶面间距明显增加，TiO2晶体外层晶型结构被扰乱．主衍射峰半高宽在微波处理0～6min后变大，处理6-9min后变小．这是由于微波的作用先将非晶区部分转化为晶区使晶粒粒径增大，半高宽变大，随着作用的增强，结晶区内部铈迁移剑表面使表面晶型破坏导致半高宽变小．着重研究微波处理6min后Ce／TiO2的光催化效率．

图2800W微波处理不同时问后Ce／TiO2的XRD曲线

表1   4个样的101晶面XRD峰位置、半高宽、结晶度和粒径

2．2光催化降解效果

2．2．1紫外光作用

紫外光作用下不同催化剂的催化效率见图3

图3紫外光作用下不同催化剂的光催化效率

剂对可见光的利用效率．当处理时间达到1h时脱色率达到99-3％．

图4可见光作用下不同催化剂的光催化效率

3结论

(1)~iti掺杂增加了纳米TiO2的光谱吸收范围，显著提高了其对可见光的利用效率．

(2)铈掺杂TiO2经800W微波处理6min提高了结晶度，微波有助于将内部晶格中的铈向表层晶格转移，处理后的纳米Ce／TiO2光催化效率优于未处理的，其在可见光和紫外光下的催化效率都优于P25．

由图3可以看出，100W紫外光对染料的降解作用很小．即使自制纳米TiO2有一定团聚181，其光催化效胡成佐，等：微波改性C／TiO2光催化剂的制备及其降解活性艳红3BS的研究51率与P25基本相同．微波改性前后的Ce／TiO2光催化效率均高于P25．原因是铈掺杂减小了粉体粒径，提高了量子效率．另外，微波改性的Ce／TiO2光催化效率优于未改性的Ce／TiO2．

2．2．2可见光作用

由图4可知，400W金卤灯单独作用的分解效果很小．在400W金卤灯照射下，Ce／TiO2的光催化效率明显高于自制TiO2和P25，而经微波改性的Ce／TiO光催化效率高于未改性的Ce／TiO2铈的掺人使TiO2的吸收从紫外波段向可见光范围移动，显著提高了光催化

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