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光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术受到广泛的关注,然而,单一的二氧化钛(TiO2)光催化剂由于其较宽的禁带宽度以及光生电荷的复合率较高,其在实际生产中的应用受到了一定程度的制约。而稀土元素有不完整的4f轨道和空的5d轨道,容易产生多电子构型,能有效抑制光生电子空穴的重组,或改变TiO2的能带结构,导致TiO2光催化活性的改变。采用一步水热法制备铕修饰的二氧化钛,并开展了将其作为催化剂光催化去除水中溴酸盐试验研究,考察在紫外光下Eu-TiO2光催化去除BrO3-的活性。研究发现:与单独的TiO2光催化去除溴酸盐(30min去除率为29.8%)相比,稀土金属Eu的掺杂可显著地提高对溴酸盐的光催化活性。在紫外光(10W,26μW/cm2,波长254nm)作用下,在0.05g/L1%Eu-TiO2光催化剂,溴酸盐初始浓度100μg/L,水温22±2℃,pH=5.7±0.2的条件下,30min时溴酸盐的去除率可以达到95%。同时,研究了 Eu-TiO2材料紫外光催化反应中铕负载量、催化剂投加量、pH、溴酸盐初始浓度和水体不同共存阴离子对Eu-TiO2光催化去除BrO3-活性的影响。结果表明,随着Eu负载量的增加,Eu-TiO2光催化剂的去除活性先增后减,最优负载量为1%。pH越小,催化剂的催化活性越高,在pH=3.1时10min去除率达到82.1%,其主要原因是由于pH对TiO2光催化剂表面的静电荷有很强的影响。催化剂投加量增加,反应速率加快,去除率先增后减。阴离子的存在会不同程度地抑制Eu-TiO2对BrO3-的去除,到达一定浓度后抑制作用均渐弱。同时,采用X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对制备的Eu-TiO2材料进行了表征,并结合表征结果,初步探讨了光催化去除溴酸盐机理。Eu-TiO2材料光催化去除溴酸盐反应是通过还原反应,将溴酸盐还原为溴离子。Eu元素的掺杂后Eu-TiO2材料中Eu的掺杂使得{101}晶面得到加强,同时抑制了电子一空穴对的复合,催化剂禁带宽度从2.92窄化至2.71eV,一定程度上拓宽了催化剂的光响应范围,从而显著地提高了催化活性。重复性和稳定性试验表明,Eu-TiO2材料去除溴酸盐的重复性和稳定性良好,说明Eu-TiO2是一具有应用前景的光催化剂。