La、Pr共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解毕业设计说明书（毕业论文）

La、Pr共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解毕业设计说明书（毕业论文）

摘 要

本论文工作从解决TiO2光催化剂在实际应用中存在催化活性的问题入手，利用溶胶-凝胶法合成了纳米TiO2光催化剂，对粉体进行了不同种类、不同含量的稀土元素掺杂改性，考察了制备条件对其物理结构和光催化性能的影响，同时运用傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）、X射线衍射（XRD）分析、透射电镜（TEM）分析、紫外漫反射（DRS）等多种测试手段，对稀土La3+和Pr3+掺杂TiO2凝胶的相变过程，稀土La3+/Pr3+掺杂TiO2凝胶的相变过程进行研究。
实验结果表明，稀土离子La3+、Pr3+的掺杂可抑制TiO2晶粒的生长，引起TiO2晶格的畸变和膨胀，以及吸收边的红移，拓宽了TiO2的光吸收范围。适量的La3+、Pr3+的掺杂可提高TiO2的光催化活性，最佳掺杂量分别为1.0%、和0.1%（摩尔百分比）。双掺杂TiO2体系与单掺杂体系相比，由于掺入的两种离子产生了协同作用，能更好地促进光生电子-空穴对的分离，进一步提高了TiO2的催化活性。

关键词：纳米TiO2；掺杂；光催化降解；相变