稀土金属离子掺杂层状钛酸盐的制备及其光催化性能研究

本课题拟选择SrTiO3及K2Ti4O9等具有良好光催化活性的层状钙钛矿氧化物材料，利用其特殊的层状构造，克服了稀土金属离子在TiO2等体相材料中只能在粒子表面浸渍改性，而将稀土金属离子均匀掺杂到层状钙钛矿氧化物材料内部，以取得更好的改性效果。进而针对不同的稀土金属离子因为4f轨道电子数目的不同而具有的不同位置的电子能级，系统研究稀土金属离子的电子能级和层状钙钛矿氧化物材料的本征能级之间的不同的能级耦合和电子跃迁特性，进一步确定针对不同的层状钙钛矿氧化物材料的较佳的掺杂稀土金属离子。并研究稀土金属离子插入量对层状材料表面积，层间电荷特性，吸附性能以及光催化活性的影响。为设计和改进新的高效光催化剂材料，特别是基于层状材料的新型高效光催化材料，提供理论依据和实践支持。