陈鹏飞, 吴 强, 张 利

(上海电力学院 环境与化学工程学院, 上海 200090)

模板结合醇热法制备CeO2及其光催化性能研究

陈鹏飞, 吴 强, 张 利

(上海电力学院 环境与化学工程学院, 上海 200090)

为了开发一种既能提高光催化材料的催化活性又能解决其固定化难题的制备方法,采用了化学气相沉积法,以甲烷为碳源,金属镍为催化剂,在550 ℃的条件下合成了固化在SiO2纤维的纳米碳纤维.然后以碳纤维为模板,以硝酸铈为前驱物,通过醇热反应合成得到了固化在SiO2纤维的CeO2.通过X射线衍射、场发射扫描电镜和固体紫外-可见吸收光谱对CeO2进行了表征.结果表明,所制得的CeO2为萤石型立方结构,其禁带宽度约为2.7 eV,对亚甲基蓝溶液有优异的光催化降解效果.

纳米碳纤维; 醇热法; 模板法; 氧化铈

CeO2是一种典型的轻稀土氧化物,其独特的物理化学性质使其广泛应用于催化剂、玻璃、陶瓷、荧光粉等行业[1].CeO2也是N型半导体中的一种,已有人将纳米CeO2用于光催化降解有机物的研究,如李小忠等人[2]对纳米CeO2光催化降解苯酚溶液进行了研究,结果表明,0.59/L的催化剂对pH值为7.0和浓度为10 mg/L的苯酚溶液,1 h的光催化降解率达到79.6%;QIU K H等人[3]通过对甲基橙的光催化降解实验表明,10 nm左右的CeO2在紫外光的照射下对甲基橙有一定的光降解作用.以上实验都表明CeO2在光催化领域有巨大的潜力.CeO2由于晶粒尺寸小,具有较高的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子轨道效应等特性,与许多传统材料具有不同的性质……