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Zr离子掺杂TiO2可见光催化剂光催化活性的研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643.36[理学—物理化学;理学—化学] TQ630.49[化学工程—精细化工]
  • 作者机构:[1]南开大学物理学院,天津300071, [2]南开大学泰达学院应用物理学院,天津300457
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.20573060,50872056)资助项目.
中文摘要:

采用溶胶-凝胶法制备了Zr离子掺杂TiO2光催化剂.光催化降解对氯苯酚实验表明,Zr离子掺杂浓度为10%时活性最高,其紫外光、可见光催化活性分别是纯TiO2的1.5和4倍.利用XRD,XPS,UV—Vis漫反射吸收谱(diffuse reflectance absorption spectra),光致发光谱(photoluminescence)等技术对样品进行了表征,结果表明:Zr离子以取代式掺杂方式进入TiO2晶格,在TiO2导带下方形成掺杂能级,增强了可见光响应,促进了光生载流子的分离,此外Zr离子掺杂在催化剂表面引入大量表面缺陷,增加了表面羟基物种,从而使得Zr离子掺杂TiO2光催化剂的紫外、可见光催化活性显著提高.

英文摘要:

TiO2 photocatalysts doped by different contents of zirconium ions were prepared by a sol-gel method. The experiments of 4-chlorophenol photocatalytic degradation showed that the TiO2 with zirconium doped content at 10% exhibited the best photocatalytic activity. Its photocatalytic efficiency is 1.5 and 4 times as high as that of pure TiO2 under ultraviolet and visible light. The samples were characterized by XRD, XPS, UV-Vis diffuse reflectance absorption spectra and photoluminescence. It was revealed that zirconium ions substituted the lattice titanium ions in TiO2 lattice. And thus, the doping energy level attributed to the zirconium dopant was located at 0.3 eV below the conduction band of TiO2, which enhanced the response to the visible light and accelerated the separation of photogenerated carries. In addition, more surface defects and hydroxyls were present on the surface of zirconium doped TiO2. Consequently, the zirconium doped TiO2 showed improved photocatalytic activity for photodegradation of 4-chlorophenol compared to pure TiO2 under both UV and visible light irradiation.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694