圖l不同功率微波處理后樣品的XRD圖
2.1.2微波處理時間
由圖2及表1可知,微波處理0~6min,衍射峰左移動,原因是微波的作用使鈰元素從TiO2內部慢慢向外轉移,而鈰離子半徑大于鈦離子半徑,導致晶面間距增大.但TiO2仍處于規(guī)則排列的晶體形態(tài),甚至結晶度有所提高;峰面積增加,衍射曲線變得相對光滑,結晶度變大,晶粒粒徑變大.微波處理6~9min時,主衍射峰面積變小,衍射曲線變粗糙.原因是鈰元素被大量轉移到晶體表面,使晶面間距明顯增加,TiO2晶體外層晶型結構被擾亂.主衍射峰半高寬在微波處理0~6min后變大,處理6-9min后變小.這是由于微波的作用先將非晶區(qū)部分轉化為晶區(qū)使晶粒粒徑增大,半高寬變大,隨著作用的增強,結晶區(qū)內部鈰遷移劍表面使表面晶型破壞導致半高寬變小.著重研究微波處理6min后Ce/TiO2的光催化效率.
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圖2800W微波處理不同時問后Ce/TiO2的XRD曲線
表1 4個樣的101晶面XRD峰位置、半高寬、結晶度和粒徑
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2.2光催化降解效果
2.2.1紫外光作用
紫外光作用下不同催化劑的催化效率見圖3
圖3紫外光作用下不同催化劑的光催化效率
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劑對可見光的利用效率.當處理時間達到1h時脫色率達到99-3%.
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圖4可見光作用下不同催化劑的光催化效率
3結論
(1)~iti摻雜增加了納米TiO2的光譜吸收范圍,顯著提高了其對可見光的利用效率.
(2)鈰摻雜TiO2經(jīng)800W微波處理6min提高了結晶度,微波有助于將內部晶格中的鈰向表層晶格轉移,處理后的納米Ce/TiO2光催化效率優(yōu)于未處理的,其在可見光和紫外光下的催化效率都優(yōu)于P25.
由圖3可以看出,100W紫外光對染料的降解作用很小.即使自制納米TiO2有一定團聚181,其光催化效胡成佐,等:微波改性C/TiO2光催化劑的制備及其降解活性艷紅3BS的研究51率與P25基本相同.微波改性前后的Ce/TiO2光催化效率均高于P25.原因是鈰摻雜減小了粉體粒徑,提高了量子效率.另外,微波改性的Ce/TiO2光催化效率優(yōu)于未改性的Ce/TiO2.
2.2.2可見光作用
由圖4可知,400W金鹵燈單獨作用的分解效果很小.在400W金鹵燈照射下,Ce/TiO2的光催化效率明顯高于自制TiO2和P25,而經(jīng)微波改性的Ce/TiO光催化效率高于未改性的Ce/TiO2鈰的摻人使TiO2的吸收從紫外波段向可見光范圍移動,顯著提高了光催化
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