赵秀琴 ，向乾坤

(武汉生物工程学院 化学与环境工程系，湖北 武汉 430415)

TiO2是一种光催化剂，有活性高、无毒害、价格低、化学性能稳定和氧化能力强等特点，比较多地应用在光降解染料废水、净化空气和杀菌消毒这些方面，因而成为了半导体领域内研究较多的光催化剂[1]。但是，由于TiO2的禁带较宽，主要被紫外光所激发(λ<387 nm)，无法充分利用可见光，限制了它在实际中的应用。因此，拓展对可见光的感应范围，提高量子效率，成为提升TiO2光催化性能的关键所在[2]。为此，采取氮铈共掺杂改性制备TiO2，并研究其对亚甲基蓝的降解效果，以提高TiO2对废水的降解效果[3-4]。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

实验试剂：钛酸正四丁酯、无水乙醇、冰乙酸、硝酸铈、亚甲基蓝，试剂均为分析纯。实验仪器：BS124S型电子天平、ZF-6型三用紫外分析仪、722E型可见分光光度计、80-2B型离心机、HJ-3型恒温磁力搅拌器、DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱、SX-4-10型箱式电阻炉控制箱。

1.2 样品的制备

用量筒准确量取一定体积无水乙醇和钛酸四正丁酯，倒入100 mL的烧杯中，放入磁子，放在HJ-3恒温磁力搅拌器上搅拌10 min配制成A溶液；用分析天平称取一定量硝酸铈固体[其与TiO2的掺杂比(物质的量比)为2%]，量取冰乙酸、无水乙醇、蒸馏水倒入50 mL的烧杯中，再加入称好的硝酸铈，用玻璃棒搅拌至硝酸铈完全溶解，形成B溶液；将B溶液倒入滴液漏斗，缓慢地滴加到A溶液中，滴完片刻就可得到透明质的凝胶；将凝胶在室温下静置12 h使其稳定；将凝胶放入设置温度为80 ℃的电热恒温鼓风干燥箱中，直到完全烘干；将干燥过的产物放在研钵中碾碎，装入坩埚中放在箱式电阻炉控制箱中，在一定温度下煅烧2.5 h，得到氮、铈掺杂的TiO2粉体。

1.3 光催化降解实验

量取50 mL亚甲基蓝溶液加入有磁子的烧杯中，加入适量的催化剂粉体，用恒温磁力搅拌器、三用紫外线分析仪在254 nm紫外灯照下进行磁力搅拌，每隔一定时间倒出一定量溶液在离心机上进行离心分离，静止10 min后取上层清液于石英比色皿中测定波长665 nm处的吸光度[5]。……