Y3+掺杂纳米TiO2光催化机理研究
徐晓虹1，叶 芬2，徐笑阳3，劳新斌4，汤召辉5，李敬雯6
(武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070)
摘 要：采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的TiO2纳米粉体，以亚甲基蓝溶液为目标降解物，研究了掺杂纳米TiO2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过XRD、紫外-可见分光光度计、UV-Vis等测试技术对样品的相组成、晶型和粒径尺寸等进行了表征。结果表明，经520 ℃热处理的Y3+掺杂的TiO2粉体，结晶完整，主晶相为锐钛矿型，平均粒径约为20 nm；掺杂使TiO2吸收带发生红移，光催化性能增强；掺杂体系的最佳量为n(Y3+)∶n(TiO2)=0.2%。此掺杂量的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果，反应2 h降解效果达90.68%，优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。该样品光催化效果
提高的原因是Y3+进入TiO2的晶格，引起了晶格的畸变使得掺杂样品紫外-可见吸收的吸收变发生了红移，提高光的利用率。
关键词：TiO2纳米粉体；Y3+掺杂；溶胶-凝胶法；光催化机理