共沉淀法制备稀土Ce掺杂的纳米ZnO及其光催化降解染料的性能

作者:钟伟; 夏颖帆; 翟杭玲; 高越; 李世慧; 吕春欣

摘要:以六水合硝酸锌和六水合硝酸铈?髥为原料,通过共沉淀法制备了一系列稀土Ce掺杂的纳米ZnO,并采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、紫外可见漫反射光谱对其进行了全面表征。部分样品还通过X射线光电子能谱(XPS)和光致荧光光谱(PL)进行了进一步分析。分别在日光和紫外光条件下,对这一系列Ce掺杂的ZnO进行了光催化降解亚甲基蓝的性能研究,得出当Ce的掺杂量为3%(n/n)时(ZnO-3%Ce),其光催化活性最佳,光催化降解亚甲基蓝的效率均超过98%。选取ZnO-3%Ce作为催化剂,分别进一步考察其在日光和紫外光下对罗丹明B和甲基橙的光催化降解性能。研究结果表明,ZnO-3%Ce在日光和紫外光下均表现出较好的光催化降解效果,体现出良好的光降解普适性。日光下光降解效率顺序为:亚甲基蓝>罗丹明B>甲基橙,而紫外光下降解效率顺序为:罗丹明B>亚甲基蓝>甲基橙。最后,我们研究了催化剂ZnO-3%Ce的循环利用及稳定性性能。实验结果表明:该催化剂循环使用3次之后,光催化效率仍然稳定在97%以上,并且其结构和组成保持不变,体现出优异的稳定性和应用前景。

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关键词:
  • 纳米氧化锌
  • 稀土元素
  • 掺杂
  • 光催化
  • 降解
  • 染料

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期刊名称:无机化学学报

期刊级别:SCI期刊

期刊人气:3245

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国化学会
出版地方:江苏
快捷分类:化学
国际刊号:1001-4861
国内刊号:32-1185/O6
邮发代号:28-133
创刊时间:1985
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:0.67
综合影响因子:0.77