Ce-TiO2/SiO2模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝的研究

光催化降解染料废水具有反应条件温和、有机物降解彻底等优点，已成为目前研究的热点。在众多半导体光催化材料中，TiO2 以其无毒、价廉、催化活 性高、稳定性好而最受关注〔1-2〕。但其自身也有局限 性，如禁带宽度大，只能受紫外光激发，对太阳光利 用率仅为4%，光量子效率低，限制了其实际应用〔3〕。 为克服这些缺点，需对TiO2 进行改性。近年来通过 复合半导体提高TiO2 的活性已成为研究热点。TiO2/ SiO2 复合半导体作为一种新型半导体材料， 越来越 受到重视〔4-5〕。据研究，TiO2/SiO2 复合半导体具有延 缓光生电子对复合、比表面积大、比TiO2 粉体更易 吸附有机物质等优点，且SiO2 对TiO2 晶粒结构具有 稳定作用，适量SiO2 的掺入还可抑制烧结时晶体的 增长，从而大幅提高TiO2 的光催化活性〔6〕。另外，稀 土元素Ce 具有独特的4f 电子构型， 掺入纳米TiO2 中可以作为电子俘获剂， 降低电子-空穴对的复合 几率； 而且Ce 的掺入能够增强TiO2 对可见光区的 响应，显著提高催化剂的光催化活性〔7-8〕。