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本文采用改进的溶胶-凝胶法超声条件下制备了TiO2 掺杂稀土离子La3+、Gd3+、Er3+、Ce3+、Pr3+的Ln/TiO2 光催化剂。以罗丹明B 为模型反应物,考察了Ln/TiO2 的液相光催化性能,研究制备条件以及不同光源对其光催化性能的影响;着重考察了多种因素（初始浓度、催化剂量、反应气氛、pH 值等）对Pr/TiO2可见光催化降解RhB 的影响以及催化剂的活性稳定性和使用寿命。运用热重-差热分析、X 射线粉末衍射、激光粒度仪、低温氮吸附、紫外-可见漫反射吸收光谱、高分辨透射电镜、光致发光谱、X 射线光电子能谱等多种手段,对催化剂的形态结构和光电特性加以表征,探讨了影响稀土掺杂TiO2催化剂光催化性能的因素。并结合ESR 表征结果,提出了Pr/TiO2可见光催化氧化罗丹明B 的可能途径。研究结果表明:采用改进的溶胶-凝胶法制得的系列Ln/TiO2(Ln=La3+、Gd3+、Er3+、Pr3+)光催化剂的光催化降解RhB 的活性受光照条件、热处理温度和掺杂离子的影响。当热处理温度为60℃时,与TiO2相比,除了Ce/TiO2,其余样品在不同光照条件下的光催化活性均有很大程度提高,催化剂的活性顺序为:Pr/TiO2>La/TiO2>Er/TiO2>Gd/TiO2>TiO2>Ce/TiO2。其中,Pr/TiO2 可见光催化降解RhB 的活性约是TiO2 的2 倍,矿化量约是TiO2 的3 倍。表征结果表明掺杂Pr 后TiO2 的结晶度提高,在水中可分散为胶体,光生载流子的分离效率提高寿命增长。循环实验表明Pr/TiO2催化剂可以通过调节pH 值进行沉积和解胶,可多次回收利用,且具有稳定的光催化活性。提出在可见光条件下,Pr/TiO2具有良好光催化活性的可能机理,即通过吸附在TiO2 上的硝酸镨的光敏化（MLCT 荷移跃迁）产生·OH 活性氧物种的可见光催化机理。本论文的主要创新点包括:在低温下制备了高活性及高稳定性的稀土掺杂TiO2 光催化剂,可直接利用可见光和溶解氧降解、矿化有机污染物罗丹明B,并且同时具有极佳的紫外光降解RhB 的活性。该研究为温和条件下制备高活性的实用型TiO2 光催化剂提供了一种新的方法。首次提出了Pr/TiO2 在可见光下降解罗丹明B 的可能途径,为光催化机理研究提供了新的思路。此外,Pr/TiO2催化剂的水分散体系为胶体,可通过调节pH 值进行沉积和解胶,可多次回收利用,并具有稳定的光催化活性,有望克服悬浮反应体系中粉体催化剂不易分散,难分离回收,光利用率低等难题,为TiO2的产业化研究提供基础数据。