Ce-TiO2/SiO2模擬太陽光下催化降解亞甲基藍的研究

光催化降解染料廢水具有反應條件溫和、有機物降解徹底等優點，已成為目前研究的熱點。在眾多半導體光催化材料中，TiO2 以其無毒、價廉、催化活 性高、穩定性好而最受關注〔1-2〕。但其自身也有局限 性，如禁帶寬度大，只能受紫外光激發，對太陽光利 用率僅為4%，光量子效率低，限制了其實際應用〔3〕。 為克服這些缺點，需對TiO2 進行改性。近年來通過 復合半導體提高TiO2 的活性已成為研究熱點。TiO2/ SiO2 復合半導體作為一種新型半導體材料， 越來越 受到重視〔4-5〕。據研究，TiO2/SiO2 復合半導體具有延 緩光生電子對復合、比表面積大、比TiO2 粉體更易 吸附有機物質等優點，且SiO2 對TiO2 晶粒結構具有 穩定作用，適量SiO2 的摻入還可抑制燒結時晶體的 增長，從而大幅提高TiO2 的光催化活性〔6〕。另外，稀 土元素Ce 具有獨特的4f 電子構型， 摻入納米TiO2 中可以作為電子俘獲劑， 降低電子-空穴對的復合 幾率； 而且Ce 的摻入能夠增強TiO2 對可見光區的 響應，顯著提高催化劑的光催化活性〔7-8〕。