孙慧华 杨汉培 崔素珍 聂 坤 吴俊明

(河海大学环境学院，浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京210098)

LaCoO3晶格结构内外M g的同步改性及其光催化性能

孙慧华 杨汉培＊崔素珍 聂 坤 吴俊明

(河海大学环境学院，浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京210098)

运用溶胶-凝胶法同步获得了LaCoO3钙钛矿晶格结构内Mg2+的掺杂改性及晶格结构外MgO的异质结复合改性。观察到了同步改性后LaCoO3催化剂上水体罗丹明B(RhB)光催化降解活性的显著提升，相同实验条件下最适Mg含量改性LaCoO3上RhB的降解率从原始LaCoO3的58%显著提升至98%，表观一级动力学常数为改性前催化剂的4.5倍。运用X射线衍射(XRD)、氮气低温吸附-脱附(BET法)、扫描及透射电子显微镜(SEM,TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(DRS)及光致发光光谱(PL)等分析和表征系统探讨了改性前后催化剂的理化特征。结果表明，约10%Co3+晶格结点可为Mg2+掺杂取代而LaCoO3钙钛矿结构基本保持不变，适量Mg2+对Co3+的掺杂取代可形成晶格畸变和杂质能级、衍生Co4+及促进溶氧吸附从而有利于RhB的光催化降解，过量掺杂的Mg则可能成为光生载流子复合中心从而不利于RhB的去除。适量MgO异质结复合改性LaCoO3一方面赋予复合催化剂较大表面积，利于RhB富集，也赋予丰富的表面羟基利于光生电子的捕获并衍生活性羟基自由基；另一方面还可能通过LaCoO3与MgO异质结间电子的跃迁和流动以及晶格氧空位抑制光生载流子的复合，提高复合催化剂的光量子效率。……