天津兰力科：Gd3+ 掺杂纳米TiO2 的制备及光解水制氢性能研究

采用溶胶2凝胶法和溶胶2凝胶浸渍法制备了纯的和Gd3+ 掺杂的纳米TiO2 ,并利用XRD ,电化学, PL 光谱和UV2vis 漫反射光谱等手段对样品进行了表征。考察了焙烧温度和Gd3 + 掺杂量对TiO2 在紫外光照射下光催化分解水制氢活性的影响。结果发现Gd3+ 的掺入提高了TiO2 光解水制氢活性,并且用溶胶2凝胶浸渍法制备的Gd3 + 掺杂TiO2 光催化剂的活性优于用溶胶2凝胶法制备的光催化剂活性,Gd3 + 的最佳掺杂量为0.5%(质量分数) ,催化剂的最佳煅烧温度为500 ℃。Gd3+ 的掺入阻止了TiO2 由锐钛矿相向金红石相的转变,抑制了晶粒的生长,在紫外区的光吸收能力增强,电子2空穴对的分离效率提高,从而提高了TiO2 光催化分解水制氢活性。