Pb掺杂TiO2薄膜的制备及光催化活性研究

无机材料学报, 2004, 19(1): 140-146. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2004.01.023

Pb掺杂TiO2薄膜的制备及光催化活性研究

赵秀峰 ^1, , 孟宪锋 ^2, , 张志红 ^3, , 刘浪 ^4, , 贾殿赠 ^5,

1.新疆大学应用化学研究所,乌鲁木齐,830046;昌吉学院化学系,昌吉,831100

2.昌吉学院化学系,昌吉,831100

3.昌吉学院化学系,昌吉,831100

4.新疆大学应用化学研究所,乌鲁木齐,830046

5.新疆大学应用化学研究所,乌鲁木齐,830046

关键词： Pb掺杂 , TiO2薄膜 , 溶胶-凝胶法 , 制备 , 光催化活性

Preparation and Photocatalytic Activity of Pb-doped TiO2 Thin Films

以硝酸铅和钛酸丁酯[Ti(OBt)4]为前驱体,用溶胶-凝胶法在活性炭表面制成了Pb掺杂TiO2薄膜.并用X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-VIS)、透射电镜(TEM)对制得的Pb掺杂TiO2薄膜进行了表征.分别用甲基橙水溶液的光催化脱色反应、有机磷农药一氧化乐果(omethoate)水溶液的光催化降解反应评价了不同Pb掺杂TiO2薄膜的光催化活性.结果表明,薄膜为金红石和锐钛矿的混合晶相.相对于未掺杂的TiO2薄膜,由于金红石含量的增加,不同Pb掺杂TiO2薄膜的吸收带发生了微小的红移.Pb掺杂使薄膜的光催化活性明显提高,当Pb/TiO2质量分数为1.7%时,薄膜显示出最高的光催化活性.TiO2薄膜中的Pb可能以Pb(Ⅳ)和Pb(Ⅱ)两种形态存在,在紫外光的辐射下,Pb(Ⅳ)和Pb(Ⅱ)可能通过浅势俘获TiO2的光生电子和空穴而发生相互转化,减少了光生电子和空穴的简单复合,从而提高了薄膜的光催化活性.

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