钴掺杂对PrMnO3超细粒子结构及光催化性能影响研究

采用溶胶-凝胶法结合真空干燥技术制备Pr-Mn-Co干凝胶,经热处理获取超细钙钛矿型PrMn1-xCoxO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)粒子,产物经XRD、TEM、TG-DTA、FT-IR手段表征考察钴掺杂比例对PrMnO3超细粒子结构的影响。以甲基橙(MO)的光催化降解为探针反应,评价产物的光催化性能。结果显示:Pr-Mn干凝胶热处理时,500℃时出现晶相Pr6O11,700℃时产生晶相Mn2O3,稀土Pr影响Mn的晶化,900℃时得到粒径小于100nm的斜方晶系钙钛矿型PrMnO3类球形颗粒;Pr-Mn-Co干凝胶经900℃热处理,可得粒径约为30nm的钙钛矿型PrMn1-xCoxO3类球形颗粒,Co离子与Mn离子共同构成PrMn1-xCoxO3晶格的B位结点,经钴掺杂的PrMnO3超细粒子具有更高的光催化活性。     

La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3钙钛矿的制备及催化碳烟性能的研究

采用溶胶凝胶法制备了一系列La1-xKxNi1-yMyO3(M=Cu,Co,Mn)钙钛矿复合氧化物催化剂,并利用O2-TPO测试该系列催化剂催化氧化碳烟的性能。通过XRD、H2-TPR、XPS对其进行了表征,结果表明,所制备催化剂均为六方晶系钙钛矿结构。着重考察了A位K掺杂量和B位掺杂元素及其掺杂量对催化碳烟性能的影响。结果表明:当K掺杂量x=0.3时,产生更多氧空位,增加了表面吸附氧数量,同时提高了B位Ni的价态;B位Cu掺杂量y=0.1时,表面吸附氧数量增加,Ni 3+含量增大,从而提高了催化剂的活性。La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3催化剂与碳烟紧密接触下,Ti、Tm分别为268.1℃和272.8℃。     

Mn掺杂LaNi1-xMnxO3的合成及在可见光下的光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备LaNi1-xMnxO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)钙钛矿型氧化物光催化材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)等现代分析测试手段表征LaNi1-x Mnx O3的物相、微观形貌及分子振动与键能的变化,并以可见光下对甲基橙的降解率为指标评价其光催化性能.结果表明,Mn掺杂使衍射峰向低角度偏移,引起晶格扩张,导致LaNi1-x Mnx O3晶体粒径增大;掺杂后Mn4+/Mn3+与Oads/Olatt的峰面积比例增加,提高了催化剂的氧化能力、界面电子转移率和表面吸附氧的数量,进而使其光催化活性提高;当Mn掺杂量为40％时,获得的LaNi0.6 Mn0.4 O3具有最优的光催化性能,可见光照射120 min对甲基橙的降解率高达99.46％,循环利用五次后降解率仍可达86.97％,这表明LaNi0.6 Mn0.4 O3具有较好的稳定性和循环利用性.在光催化降解过程中自由基活性按从高到低排序为:h+、e-、·OH.     

La3+掺杂对纳米TiO2微观结构及光催化性能的影响

以钛酸丁酯和氯化镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂TiO2纳米粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度的样品催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了La3+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:La3+掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化活性,最佳掺杂浓度为100∶3 0,最佳热处理温度为600℃;La3+掺杂的TiO2的相组成是影响光催化活性的决定性因素;晶格膨胀程度及晶粒大小对光催化活性的影响,主要是在相组成相同或相近时才体现得比较明显.     

纳米Ce_(0.92)M_(0.08)O_(2)(M=Co,Mn,Fe,La)固溶体的制备及其氧化还原性能EI北大核心

采用水热法制备Ce_(0.92)M_(0.08O_(2))(M=Co,Mn,Fe,La)固溶体,系统分析固溶体的微观结构、光谱特征及氧化还原性能。研究结果表明,Co离子掺杂样品中观察到Co_(3)O_(4)杂相,而另外三种离子均完全溶解在CeO_(2)中形成固溶体。样品为纳米尺寸,晶格常数与掺杂离子半径密切相关,样品的能隙明显降低,而且掺杂离子能够明显提高固溶体的氧空位浓度,氧空位浓度由小到大的顺序依次为:CeO_(2)相似文献   

溶胶-凝胶法制备xLa-3%In-TiO_2光催化材料

采用溶胶-凝胶法制备xLa-3%(摩尔分数,下同)In-TiO_2光催化材料,对其进行XRD,SEM,比表面,孔径分布表征和光催化活性评价。结果表明:所制备的样品为四方晶系锐钛矿结构,掺杂La和In样品的TiO_2晶粒尺寸有所减小。In3+,La3+以置换Ti 4+的方式进入TiO_2晶格中。掺杂La后材料的比表面积增大,平均孔径减小。xLa-3%In-TiO_2的孔径主要分布在1.5~10nm范围内。La的掺杂明显提高了材料的光催化活性,甲基橙在0.3%La-3%In-TiO_2和3%InTiO_2上的光催化反应速率常数分别为0.061,0.029min~(-1)。甲基橙分子中的显色基团在光催化过程中可以完全降解。     

Ce-La-Mn超细粒子的制备、表征及催化性能研究

以碳酸铈、氧化镧和硝酸锰为主要原料,采用"溶胶-凝胶"法结合"超临界流体干燥"技术获取Ce-La-Mn气凝胶,在850℃热处理制备Ce-La-Mn混合氧化物,并采用TG-DTA、XRD、FT-IR和TEM进行表征,用"2CO+2NO=2CO2+N2"特征反应测试超细粒子的催化活性,考察超临界流体干燥技术与铈掺杂对超细Ce-La-Mn混合氧化物的结构、形貌和催化活性的影响。结果显示:经260℃超临界流体干燥得到的Ce-La-Mn气凝胶为分散性好的棕色絮状粉末,由大量直径小于10nm的球型颗粒组成,晶相为CeO2、MnO、La5O7NO3和La(OH)2NO3;经850℃热处理得到的Ce-La-Mn混合氧化物的粒径约为20nm,晶相为LaMnO3+λ、La2O3和CeO2;铈掺杂增加了LaMnO3+λ晶格中氧空缺数量,改善了催化的气氛条件,提高了Ce-La-Mn混合氧化物的催化活性。     

磁性La3+掺杂TiO2的制备及性能

利用溶胶-凝胶法,在室温条件下,以钛酸四丁酯、硝酸镧为主要原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,浓硝酸为催化剂制得稳定的掺La3+TiO2溶胶,陈化后的凝胶经不同温度煅烧3h后制得不同掺La3+量的TiO2。通过XRD对不同煅烧温度及不同掺La3+量的TiO2进行了表征;以紫外光为光源,研究了掺La3+-TiO2对甲基橙溶液的光降解效果。用化学共沉淀法制备了具有强磁性的Fe3O4水基磁流体,再与La3+掺杂TiO2进行复合,制备了Fe3O4负载量不同的磁性La3+掺杂TiO2,研究了Fe3O4负载量不同的La3+掺杂TiO2对甲基橙的光催化降解效果、磁分离回收率的影响。结果表明,掺La3+量及煅烧温度对TiO2的晶型、各晶型TiO2的相对含量及对甲基橙的光降解效果均有影响。La3+掺杂TiO2比纯TiO2显示出更强的光催化性能,掺La3+量2%,热处理温度450℃的La3+掺杂TiO2光催化活性最高。Fe3O4负载量为10%的Fe3O4/La3+-TiO2对甲基橙的降解率8h时为99.4%;磁分离回收率达97.39%。     

溶胶-凝胶法制备La3+掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

以La(NO3)3为掺杂源,采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备La3+掺杂BiVO4新型光催化剂,通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-Vis等手段对其进行表征和分析。结果表明,制备的La3+掺杂BiVO4均为单斜白钨矿型,无其它杂质相生成,但晶体中V4+和氧空缺增多,光吸收能力增强,且红移。但形貌和比表面积变化较小。La3+掺杂能有效提高BiVO4光催化活性,当掺杂量为0.02%(摩尔分数)时,BiVO4光催化效率最高,50min内对甲基橙溶液的脱色率达96%,较纯Bi-VO4提高63%左右。     

La/TiO2-SiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构，采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明：La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性，以5％掺杂量为最佳，其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒，提高了薄膜的比表面积，使其具有更高的氧化还原电势，La^3＋取代Ti^4＋进入到TiO2晶格，引起晶格膨胀，这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡，从而提高了光生电子-空穴的分离效率．