氨基功能化鈰基氧化物制備、表征及可見光催化性能研究.pdf

1、在環(huán)境污染治理方面，半導體光催化氧化技術(shù)作為一種有效的治理方法被廣泛研究。作為重要的N型半導體光催化劑，二氧化鈰(CeO2)是極少數(shù)幾種可以實現(xiàn)可見光響應的稀土氧化物，更被證實在同等實驗條件下具有比TiO2更高的可見光吸收性能，近年來受到國內(nèi)外研究者廣泛關(guān)注，在染料污水治理方面顯示出良好的應用前景。針對單一催化劑催化降解效率低的特點，開發(fā)復合型半導體光催化劑具有重要意義。目前對CeO2改性研究不如TiO2廣泛，因此其性能改進方面仍需進一

2、步研究。
　　本文著眼于CeO2性能改進研究，采用既簡單又經(jīng)濟的合成路線制備高效的鈰基催化劑，主要內(nèi)容包括:
　　(1)以Ce(NO3)3·6H2O，F(xiàn)e(NO3)3·9H2O，Pr(NO3)36H2O為前軀物，P123為模板劑，制備富含羥基的介孔CeO2、不同F(xiàn)e摻雜量的介孔Ce1-xFexO(0、5％、15％、25％)、不同Pr摻雜量的介孔Ce1-xPrxO(0、5％、15％、25％)樣品，對上述鈰基氧化物的條件進行篩選

3、與優(yōu)化。
　　(2)利用氨丙級三甲氧基硅烷(APTMS)對篩選、優(yōu)化后的材料進行氨基功能化，制備氨基功能化鈰基催化劑(NH2-CeO2、NH2-Ce1-xFexO、NH2-Ce1-xPrxO)。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-Vis、XPS、RAMAN、N2吸附-脫附等手段對鈰基樣品的成分、結(jié)構(gòu)、表面形貌等性質(zhì)進行表征。
　　(3)對氨基功能化前后鈰基催化劑樣品進行光催化性能測試，主要以染料酸性紅B(AR14)作探針分

4、子，研究可見光下其催化降解AR14的效率?？疾炝瞬煌w系光催化降解反應的影響因素，如最佳pH、降解時間、染料濃度等。同時，進行了催化降解酸性橙7(AO7)、羅丹明B(RhB)光催化實驗。結(jié)果表明，負載氨基后材料的光催化性能良好，在可見光光照3h后，染料脫色率可達到90％左右;同等條件下，三種鈰基氧化物材料催化性能從高到低順序為:Ce-Pr-O＞Ce-Fe-O＞CeO2;氨基功能化后材料催化性能從高到底順序為:NH2-Ce-Pr-O＞NH