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柠檬酸盐燃烧法制备Cu掺杂CeO?及其光催化性能

DOI:10.1080/10584587.2018.1457867 期刊:Integrated Ferroelectrics 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 采用硝酸盐燃烧法成功制备了掺铜氧化铈。通过XRD、SEM/EDX及亚甲基蓝降解率系统研究了产物的晶相演变、微观形貌及光催化性能。结果表明:在相对较低温度(<600°C)下,20 mol%铜可固溶于CeO2萤石型立方结构中;但在700°C高温时,XRD检测到CuO相从CeO2固溶体中析出,5%掺铜样品的DTA分析也证实了这一现象。所制光催化剂呈现超细颗粒团聚的多孔结构。亚甲基蓝降解结果显示,在模拟可见光照射下(功率仅为紫外光1/2),5%掺铜CeO2的光催化性能优于紫外光(254 nm和365 nm)照射条件。高掺杂量样品(>5% Cu)光催化活性下降归因于颗粒严重团聚及CuO从CeO2固溶体中析出。
作者: Yifei Xiao,Xue Jin,Li Zhang,Huan Luo,Junfeng Li
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研究概述 实验方案 设备清单

采用柠檬酸燃烧法制备Cu掺杂CeO2纳米颗粒,并研究其晶相演变、微观形貌及光催化性能,特别是在不同光源下降解亚甲基蓝的能力。

成功合成了掺铜氧化铈纳米颗粒,在600°C以下温度下可实现高达20摩尔%的铜溶入CeO2晶格结构。其中5%铜掺杂样品因形成最佳氧空位,在可见光下展现出最高光催化活性,实现了91.74%的亚甲基蓝降解率。更高掺杂量会导致颗粒团聚和CuO相分离,降低催化效率。该方法在可见光光催化应用方面具有潜力。

本研究仅限于柠檬酸盐燃烧法和特定煅烧温度,未探索其他合成方法或条件。光催化测试在低功率光源下进行,可能无法完全代表工业应用。高掺杂浓度(>5% Cu)导致团聚并降低活性,表明更高掺杂水平需要优化。

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