铈掺杂氧化锌纳米光催化剂的制备及应用性能

以二水合乙酸锌、六水合硝酸铈和氨水为原料,采用沉淀法制备了一系列铈(Ce)掺杂纳米氧化锌光催化剂(x-CZO),采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)对催化剂进行表征,研究了其在可见光下催化降解罗丹明B(RhB)的性能。结果表明:Ce~(4+)离子成功掺入六方纤锌矿结构ZnO的晶格中。随着Ce掺杂浓度的增大,x-CZO对可见光的吸收能力增强,其中1%-CZO的可见光催化性能最佳。借助静电吸附作用将1%-CZO与Fe_3O_4/聚乙烯亚胺纳米磁粒复合,磁性载体赋予光催化剂以快速响应外磁场和方便回收的性能,借助磁铁可以在6 min内回收92%。同时,磁性载体的存在对1%-CZO的光催化活性几乎无影响,磁性光催化剂在太阳光照射40 min时对RhB的降解率达到92%。