1、无机化学专业优秀论文 LaMO(M=Ti，Zr)系催化剂的光催化性能研究关键词：陶瓷材料 光催化性能 催化剂 溶胶-凝胶法摘要：作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活
2、性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在 50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7
3、 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt 并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行
4、了初步研究以考察 CuO 代替 Pt 的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。 最后
5、，我们利用溶胶-凝胶法制备了Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。正文内容作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2T
6、i2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在 50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液
7、中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧
8、化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt 并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO 代替 Pt 的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2
9、Ti2O7 是主催化剂，而CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。 最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能
10、级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小
11、时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性
12、能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究
13、以考察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利
14、用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在
15、光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(V
16、I)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处
17、理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O
18、7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位
19、置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后
20、还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很
21、差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考
22、察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶
23、胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催
24、化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)
25、的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，
26、在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7
27、是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比
28、 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原
29、效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，
30、这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察
31、CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-
32、凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研
33、究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还
34、原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在
35、La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主
36、催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Z
37、r 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率
38、可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是
39、因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 Cu
40、O 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶
41、法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领
42、域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具
43、有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La
44、2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO 代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化
45、剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr
46、的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。作为一种新型合成陶瓷材料，La2Ti2O7 已被广泛地用作压电材料、光电材料、铁电材料、温度补偿电介质材料等。由于其具有独特的层状结构、良好的化学活性及稳定性，因此，La2Ti2O7 在光催化研究领域也受到了越来越多的关注。 本文通过柠檬酸聚合络合法制备了具有单斜结构的 La2Ti2O7，并对其在紫外光下光催化还原 Cr(VI)的活性进行了较为系统的研究。结果发现 La2Ti2O7 在紫外光照射下对光还原 Cr(VI)表现出可与商品化 TiO2(P25)相媲美的高催化活性，3 小时后还原效率可达
47、 98。并且 La2Ti2O7 还表现出了极高的稳定性。尽管随着循环次数的增加，其光催化活性逐渐降低，然而经过 9 次循环实验后，Cr(VI)的还原率仍可达到 86；即使在 20 个循环之后，Cr(VI)的还原率还可以保持在50以上。在酸性环境中，La2Ti2O7 对稀溶液中 Cr(VI)的还原具有更为显著的催化活性。除 KCl 外，其它种类的盐及盐浓度的大小对 La2Ti2O7 的光催化活性影响不大。这为处理实际废水中的 Cr(VI)提供了一种高效稳定的光催化剂。 人们对 La2Ti2O7 在紫外光照射下的裂解水制氢性能已做了较为广泛的研究。然而纯 La2Ti2O7 的制氢性能很差，这是因为
48、光激发产生的电子、空穴快速复合，大部分载流子不能传递到表面的反应物。为了提高 La2Ti2O7 的制氢性能，通常需要负载贵金属 Pt 或 NiO。但是，Pt 的价格昂贵，这对于 La2Ti2O7 的大规模应用不利。而使用 NiO 作为助催化剂，则需要在空气/氢气气氛下对其进行氧化还原处理，在 La2Ti2O7 表面形成 NiO/Ni 层才能增强电子-空穴的分离效果。这导致催化剂的制备方法复杂、对制备设备要求严格。因此，利用 NiO 来代替 Pt并不理想。基于上述考虑，本文通过浸渍法制备了负载有 CuO 的 La2Ti2O7，并对其在紫外光照射下催化裂解水制氢活性的进行了初步研究以考察 CuO
49、代替 Pt的可能性。结果表明，当以甲醇作为牺牲剂时，CuO/La2Ti2O7 在紫外光照射下是光解水制氢的高活性催化剂。CuO 负载量为 5的 CuO/La2Ti2O7 的催化活性最高。在它的催化作用下，产氢速率可达 54.7molh-1g-1。在整个光催化反应过程中，I.a2Ti2O7 是主催化剂，而 CuO 作为助催化剂可以促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。这表明 CuO 是一个性能优异的助催化剂。其高催化活性以及廉价、易得等优点使其完全有可能替代 Ag、Pt 等贵金属。这一研究结果为 La2Ti2O7 系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。最后，我们利用溶胶-凝胶法制备了 Cr 掺杂的 La2Zr2O7，并通过 XRD，UV-Vis，XPS 以及红外吸收光谱等表征手段初步判断了 Cr 在不同位置掺杂时的存在状态及价态。研究表明，当不改变 La、Zr 的比例掺杂 Cr 时，铬离子主要以+6 价的形式在 Zr 位进行部分取代。然而由于 Cr6+的能级位置比 Zr 的 4d 能级高，所以光照射 Cr 掺杂的 La2Zr2O7 时，Cr 可以成为光生电子的捕获中心。
