稀土掺杂二氧化钛光催化剂研究进展.pdfVIP

· 38 · 材料导报A：综述篇 2013年 1月(上)第27卷第 l期 稀土掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展 柴瑜超 ，林 琳 ，赵 斌 ，何丹农 (1 上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240；2 纳米技术及应用国家T程研究中心，上海 200241) 摘要 纳米TiO作为一种功能性半导体材料，在环境保护、光电转换、涂料行业和工业催化等领域有着极为 广泛的用途。然而，光谱吸收范围窄、对太阳光的利用率低 以及光量子效率低是限制 Fi()：实际应用的主要原 因。掺 杂改性可以拓宽光谱响应范围和提高量子效率，是提高光催化剂活性的重要方法。介绍了掺杂前后TiO 的催化原 理，综述了稀土元素单一掺杂、稀土元素与其他元素共掺杂TiO。光催化剂的研究进展，并进一步指出了稀土掺杂 Ti()2中存在的问题和未来的研究方向。 关键词 纳米TiO2 光催化 掺杂 稀土元素 中图分类号：O643．36 文献标识码 ：A RecentProgressonRareEarthElementsDoped Nano—Titanium DioxidePhotocatalysts CHAIYuchao ，LIN Lin ，ZHA()Bin。。HE Dannong’ (1 SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240；2 National EngineeringResearchCenterforNanotechno1ogy，Shanghai200241) Abstract Asakindoffunctionalsemiconductormaterial，nano—TiO2hasaverywiderangeofapplicationsin thefieldsofenvironmentalprotection，photoelectricconversion，coatingsindustry，andindustrialcatalysis．However， thenarrowabsorptionrangeofspectra，thelow utilizationrateofsunlightandthelow quantum efficiencyarethe mainreasonsthatlimitthepracticalapplicationsofFi()e．Dopingcanbroadenthescopeofspectralresponseandim provethequantum efficiency，whichisanimportantmethodtoincreasetheactivityofphotocatalysis．Thisarticlede scribestheprincipleofwithandwithoutdopedTi()2．Theresearchadvancesofrareearthsingleelementdopingand co—dopingwithotherelementsarediscussedindetail．Currentexistingproblemsandfuturedevelopingtrendsinthis areaarealsodiscussed． Keywords nano—titanium dioxide，photocatalysis，doping，rareearthelement 自1972年Fujishima等[1在 Ti()电极上发现光分解水 目前，改性方法主要有过渡金属掺杂 、稀土元素掺杂 、贵 后 ，半导体光催化技术就成为催化技术研究的一大热点。其 金属沉积、复合半导体、有机染料光敏化 、制备不 同形貌 的 中，纳米 ，ri()凶具有价廉无毒、粒径小、粒子团聚少、形貌均