作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学轻工与纺织学院, 内蒙古 呼和浩特 010080
2 内蒙古工业大学化工学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
杭锦2#土是内蒙古鄂尔多斯杭锦旗地区发现的层状含铁天然矿物, 利用X射线衍射、 吡啶吸附红外光谱及X射线光电子能谱技术对样品的性质进行了表征。 X射线光电子能谱表明杭锦2#土骨架结构中Si和Al原子结合能与标准硅氧四面体和铝氧八面体中Si和Al结合能相比明显增加, 表面存在Lewis酸位和Brönsted酸位, 且杭锦2#土中铁物种以Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)形式存在于骨架结构中; 非均相Fenton反应中杭锦2#土的Fe(Ⅱ)可与H2O2反应生成自由基(·OH)与Fe(Ⅲ), 但反应速率慢且难以循环。 酸活化后杭锦2#土中Si和Al的结合能进一步增加, 铁物种部分转变为非结构铁并以Fe3+与Fe2+转移到样品表面; X射线光电子能谱、 吡啶红外和氨气程序升温表征表明酸活化杭锦2#土表面Lewis酸位和Brönsted酸位增多; 非均相Fenton反应中, 酸活化杭锦2#土表面Fe3+与Fe2+可与H2O2循环反应, 不断生成·OH并对甲基橙进行降解, 且活化杭锦2#土表面Brönsted酸能够提供质子将H2O2包围, 抑制其分解生成$HO_{2}^{-}$并提供更多的·OH, Lewis酸能增加杭锦2#土表面吸附氧(Oad)含量, 而Fe2+可被Oad氧化为Fe3+, 促进Fe2+/Fe3+之间的循环, 同时在氧化过程中电子转移到Oad形成$O_{2}^{·-}$, $O_{2}^{·-}$能够与Brönsted酸提供的质子反应形成·OH, ·OH与$O_{2}^{·-}$均为氧化性自由基, 能够提升活化杭锦2#土非均相Fenton反应活性。 此外, X射线衍射表明酸活化使杭锦2#土中$CO_{3}^{2-}$转化为对Fenton反应负面影响更小的$SO_{4}^{2-}$进而提升其非均相Fenton反应活性。
杭锦2#土 光谱特征 酸性位 非均相Fenton反应 Hangjin2# clay Spectral Characteristic Acid sites Heterogeneous Fenton reaction 
光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3512
作者单位
摘要
内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室, 内蒙古 呼和浩特 010051
采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂TiO2, 经H2SO4处理得到酸化Ce掺杂TiO2。 利用X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、 紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis)及X射线光电子能谱(XPS)技术对样品的性质进行了表征, 以罗丹明B(RhB)在样品上的可见光催化降解为模型反应, 评价了所制备样品的光催化性能。 XRD测试结果表明, 铈掺杂使TiO2产生晶格缺陷、 粒径减小, 有利于光生电荷的转移, 继而提高催化剂的活性; FTIR谱图说明SO2-4以桥式双齿配位吸附形式存在; Py-FTIR谱图显示, 酸化铈掺杂TiO2样品表面同时存在Brnsted和Lewis酸位, 但以Lewis酸为主。 Lewis酸中心的缺电子性质有利于样品表面的光生电子与光生空穴分离, 从而改善催化剂的活性; UV-Vis结果表明, Ce掺杂减小了TiO2的带隙能, 引入的杂能级能够捕获导带上的光生电子和价带上的光生空穴, 降低光生电子-空穴对的复合几率; 同时还可以使能量较小的光子激发杂能级上捕获的电子, 拓宽光响应范围; XPS分析表明SO2-4/Ce-TiO2 样品上同时存在Ce3+/Ce4+的混合价态, Ce3+/Ce4+氧化-还原转换有助于TiO2受光激发后产生的光生电子和空穴的分离, 从而提高光量子效率。 酸化Ce掺杂TiO2对RhB的可见光催化降解反应有很好的活性, 实验结果证明, H2SO4酸化和Ce掺杂的协同作用改善了样品的可见光响应, 促进了其可见光催化反应活性。
可见光 二氧化钛 掺杂  光谱特征 Visible light Titanium dioxide Doping Cerium Spectral characteristic 
光谱学与光谱分析
2016, 36(4): 1133

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!