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稀土在非TiO_2光催化剂的改性研究
随着环境问题的日益严重，绿色、环保型的光催化水处理技术备受关注。以钛酸盐为主体的TiO_2光催化剂因其光催化效果优异，已经成为研究的热点。但是，TiO_2光催化剂也存在一些问题，如光响应范围窄、光催化活性低等，这些问题限制了其在水处理领域的应用。为此，研究者们开始关注其他光催化剂，如非TiO_2光催化剂。
目前，研究者们对非TiO_2光催化剂的改性进行了广泛研究，其中最常见的就是利用稀土对非TiO_2光催化剂进行改性。稀土元素因其独特的电子结构和能带结构，可以在非TiO_2光催化剂中发挥重要作用，改善其光催化性能。本文将围绕着稀土在非TiO_2光催化剂的改性研究展开讨论。
首先，我们来介绍一些当前常见的非TiO_2光催化剂。其中，以氮掺杂碳材料（N-dopedcarbon）为代表的一类材料已经得到了广泛应用。氮掺杂碳材料是一种碳基材料，通过将氮掺入其结构中，改变了其电子结构和表面性质，从而具有了一定的光催化性能。当然还有其他非TiO_2光催化剂，例如半导体光催化剂（如Fe_2O_3、ZnO）、有机废水中异氰酸酯光催化降解剂等。
然后，我们来探讨一下稀土对非TiO_2光催化剂改性的作用。由于稀土元素的特殊电子结构，它们具有较宽的光吸收带，因此可以拓宽光响应范围。同时，稀土元素也能够改变非TiO_2光催化剂的表面性质，增加活性位点数量，提高光催化效率。以氮掺杂碳材料为例，朱永新等人研究发现，利用稀土元素铈和钐改性后的氮掺杂碳材料在可见光下具有较高的光催化活性。铈和钐的添加不仅能够提高光吸收能力，而且还能够增加表面活性位点，进一步提高了光催化效率。
此外，稀土还可以通过改变非TiO_2光催化剂的结构来提高其光催化性能。以ZnO为例，李勇等人研究发现，钼酸钠（Na_2MoO_4）的加入可以显著改善ZnO的光催化性能。通过将Na_2MoO_4和ZnO混合，在ZnO表面形成了一层含钼化合物（MoO_3或MoO_4^2-）的修饰层，这不仅显著提高了ZnO的光吸收能力，而且还形成了致密的heterojunction结构，增强了载流子的分离和传输效率，从而提高了光催化效率。
总之，稀土对非TiO_2光催化剂进行改性可以以多种方式产生不同的作用，从而提高其光催化效率。未来，随着光催化技术的不断发展，非TiO_2光催化剂将得到更加广泛的应用。同时，研究者们将进一步深入研究和探索稀土对非TiO_2光催化剂的改性作用，为提高其光催化效率和降低制备成本提供有效的途径。