以水杨酸为模板分子的Nd掺杂分子印迹TiO2的制备及光催化性能

• 作者: 占昌朝 叶志刚 周荣辉 徐建兴 曹小华 谢宝华 金文雄
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 化学
• 关键词: 分子印迹 钕(Ⅲ) 二氧化钛 水杨酸 模板分子 光催化 溶胶-凝胶法 紫外光 可见光
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料
• 页码范围: 947-953
• 页数: 7页
• 分类号: O649.4
• 字数: 5535字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.201906007

摘要

以水杨酸(SA)为模板分子,钛酸四丁酯为钛源,硝酸钕为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法,在不同焙烧温度和不同Nd掺杂量下制备了一系列Nd掺杂分子印迹TiO2(NMT)光催化剂.采用XRD、SEM、TEM、ICP-AES、EDS、XPS、FT-IR、N2吸附-脱附(BET模型)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对产物进行了表征,并以光催化降解SA为指针反应,考察了Nd掺杂量、焙烧温度、SA溶液初始pH值对产物光催化活性的影响.结果表明,NMT为单一锐钛矿相,孔道结构的形成是晶粒堆积孔和模板剂脱除所致.相比非印迹TiO2和未掺杂的分子印迹TiO2,NMT对模板分子降解反应的光催化活性大大提高,且当n(Nd)∶n(TiO2)=0.30％、550℃热处理2 h时光催化活性最佳:紫外光下其作为光催化剂可以得到86.4％的降解率(SA模拟废水初始浓度为20 mg/L、初始pH=4,降解反应时间为70 min),重复使用四次降解率仍保持在83.02％;可见光(λ>400 nm)下可以得到97.96％的降解率(SA模拟废水初始浓度为20 mg/L、初始pH=4,降解反应时间为30 h).