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掺杂钇的纳米TiO_2的制备及光催化性能研究
摘要
本文针对纳米TiO_2光催化性能进行研究，采用溶胶-凝胶法制备掺杂钇的纳米TiO_2，并对其结构、形貌和光催化性能进行了表征。结果显示，掺杂钇提高了TiO_2的光催化活性，且该样品的稳定性也得到了提高。
引言
随着环境污染的日益严重，绿色环保技术成为了研究的热点。纳米TiO_2因具有良好的光催化性能、稳定性和低成本而受到了广泛关注。然而，为了提高纳米TiO_2的光催化性能，研究者们也尝试了掺杂一些金属离子和非金属离子，例如Fe、Cu、Ag、Pt、N等。而掺杂钇的纳米TiO_2在此中是一个较为新颖的研究方向。
材料与方法
采用溶胶-凝胶法制备样品，所用材料有四氧化三钛（TiO_2）、钇氯酸（YCl_3）和乙醇（C_2H_5OH）。掺杂量为1%。样品经过煅烧和球磨处理后进行了表征，并进行了光催化性能测试。表征方法包括X射线衍射分析（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）等。
结果与分析
XRD结果表明，掺杂后TiO_2晶格常数增大，晶格略微畸变，但不影响其晶体结构的稳定性。FESEM和TEM显示掺杂后的纳米TiO_2形貌较好，粒径约在20-50nm之间。UV-Vis吸收光谱的结果表明，掺杂钇的纳米TiO_2能够吸收更多的光，且具有较好的可见光吸收性能。
光催化实验结果显示，掺杂钇后纳米TiO_2的光催化效果比纯TiO_2更好。在紫外光照射下，掺杂钇的纳米TiO_2对苯酚的降解率达到了90%以上，而纯TiO_2仅有75%左右。在可见光照射下，掺杂钇的纳米TiO_2对苯酚的降解率也达到了约30%，而纯TiO_2并未产生明显的降解。
结论
本研究通过采用溶胶-凝胶法制备掺杂钇的纳米TiO_2，并对其结构、形貌和光催化性能进行了表征研究。结果显示，掺杂钇提高了TiO_2的光催化活性，且在可见光下也具有一定的降解效果。因此，掺杂钇的纳米TiO_2具有较好的光催化性能和较高的稳定性，有望成为一种高效的光催化材料。
参考文献
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