周岩，郭建，赵倩, 肖林久

（1. 辽宁省轻工科学院有限公司，辽宁 沈阳 110036； 2. 沈阳化工大学 理学院，辽宁 沈阳 110142）

TiO2具有性质稳定、无毒、可将多种有机污染物完全矿化成H2O和无机离子、无二次污染等优点，广泛应用于环境保护、表面工程和生物医学等领域[1-5]。

TiO2还具有光电转换性能，可作为光电电池材料，在太阳能转换方面显示巨大的应用潜力[6-7]，但由于其带隙较宽（Eg=3.2 eV），光响应范围窄，无法直接利用太阳能，只能在紫外光（λ＜387 nm）照射下呈现出光催化活性，限制了TiO2的实际应用，因此对TiO2进行改性一直是研究的热点，常用的掺杂改性方法主要有贵金属沉积、表面敏化，离子掺杂、半导体复合和表面修饰等几种形式，其中掺杂是一种有效的扩展TiO2可见光响应的途径之一[8-10]。

常见的掺杂方法大多采用贵金属或过渡金属进行掺杂[11-13]，对于稀土元素掺杂TiO2的报道相对较少，稀土元素易产生多电子组态，可以有效抑制光生电子和空穴的复合[14-16]。同时也具有不完全占有的4f轨道和空的5d轨道，且稀土金属离子的激发态和基态能量比较接近，对可见光可以进行部分吸收，使f电子从基态跃迁至激发态，拓展了TiO2光谱响应范围[17-18]。

本文采用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型的TiO2和掺杂Eu3+的锐钛矿型的TiO2，通过对比掺杂前后的光致发光光谱，观察发光峰位的变化情况，结合二氧化钛本身的发光情况和稀土Eu3+的能级跃迁方式，探究两者之间的相互作用。

1 实验部分

1.1 样品的合成

将20 mL钛酸丁酯逐滴滴入处于剧烈搅拌下的20 mL无水乙醇中，滴加完毕后继续搅拌1 h，得到淡黄色透明溶液(Ⅰ)，将3.2 mL H2O、15 mL无水乙醇、3.4 mL冰醋酸配成混合溶液(Ⅱ)。……