稀土元素掺杂二氧化钛纳米管阵列制备及其光催化性能研究的中期报告.docx

稀土元素掺杂二氧化钛纳米管阵列制备及其光催化性能研究的中期报告
本研究旨在探究稀土元素（La、Eu、Tb）掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备方法及其光催化性能的影响。本中期报告将介绍已完成的实验设计和结果。
实验设计：
1.制备二氧化钛纳米管阵列
使用阳极氧化法在导电玻璃基底上制备二氧化钛纳米管阵列。在1M的氢氟酸中进行预处理，然后在40V的电压下进行电极化处理，制备得到具有纳米管状结构的二氧化钛基底。
2.稀土元素掺杂制备
使用水热法将La(NO3)3、Eu(NO3)3和Tb(NO3)3溶于氢氧化钠水溶液中。将制备好的二氧化钛纳米管阵列放置在溶液中，在180°C的温度下反应1小时，制备稀土元素掺杂的二氧化钛纳米管阵列。
3.光催化性能测试
UV-vis光谱法测试不同稀土元素掺杂浓度下二氧化钛纳米管阵列的吸收率；采用MB溶液的光降解实验测量不同稀土元素掺杂浓度下二氧化钛纳米管阵列对MB的光降解率，并探究其光催化性能。
结果：
1.制备得到了具有纳米管阵列结构的二氧化钛基底。
2.水热法成功实现了稀土元素掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备。随着稀土元素掺杂浓度的增加，二氧化钛纳米管阵列的吸收率变化不大。
3.光催化实验结果表明，在400mg/L的MB溶液中，稀土元素掺杂浓度为0.1mol/L时，二氧化钛纳米管阵列的光降解率达到了90%以上，表现出较好的光催化性能。
结论：
稀土元素掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备成功，并且稀土元素的掺杂可以提高二氧化钛纳米管阵列的光催化性能。本研究为进一步探究稀土元素掺杂对二氧化钛光催化材料性能的影响提供了实验基础。