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Ta掺杂提高TiO2光催化效率及对微观结构的调制

作者: 付诚新 张宁 吴义涛 刘佳琪 宫银燕    中国计量大学材料科学与工程学院 浙江杭州310018 济南大学材料科学与工程学院 山东济南250022

关键词: TiO2纳米颗粒 Ta掺杂 光催化

摘要:采用Ta元素掺杂TiO2光催化剂,研究掺杂引起的光催化效率变化、微观结构改变和催化剂改性的机制。采用溶胶凝胶法制备不同浓度的Ta元素掺杂纳米TiO2光催化剂,并通过降解罗丹明B表征其光催化性能。通过x射线衍射、拉曼光谱和x射线光电子能谱分析Ta掺杂纳米TiO2催化剂晶相、微观结构、元素组成和化合价等。结果表明:Ta掺入纳米TiO2催化剂后,Ta原子将取代Ti的位置,以Ta^5+形式存在于TiO2晶格中,促进掺杂样品中形成氧空位,可以有效提高电子密度,并抑制光生载流子复合,从而提高催化效率。当掺杂比例nTa/nTi为3%时,光催化效率最高,光照2h对罗丹明B降解率高达83.8%,是未掺杂样品的2倍以上。


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