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半导体光催化技术经过多年发展,已被证明是解决环境污染的有效手段,而且在生产新能源方面也有很大的应用前景。铌酸盐系金属复合氧化物是一类具有多种用途的功能材料,广泛应用于介电、光电、发光和光催化等领域。稀土元素是较活泼的金属元素,其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属,具有未充满电子的4f电子层结构,吸收谱线多,光响应性好。因此,制备稀土铌酸盐材料,并研究其光催化活性,对于提高催化剂性能,发展光催化技术具有重要意义和发展潜力。 本论文主要工作如下: (1)以Er2O3和Nb2O5为原料,使用柠檬酸燃烧法合成了面心立方相Er3NbO7粉体光催化剂,禁带宽度为3.70eV;探讨了光催化降解氧氟沙星的影响因素,实验结果表明,溶液初始浓度10.0mg/L,催化剂用量1.00g/L,初始溶液pH7.00,高压汞灯(125W)光照反应90min,氧氟沙星溶液的降解率为88.2%;Er3NbO7对氧氟沙星溶液的光催化降解反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数和吸附常数分别为11.3mg/(L·min),2.95×10-3L/mg。 (2)以Sm2O3和Nb2O5为原料,合成了具有面心立方结构的Sm3NbO7光催化剂,禁带宽度为3.94eV;研究了光催化降解氧氟沙星的影响因素,实验结果表明,溶液初始浓度10.0mg/L,催化剂用量1.00g/L,初始溶液pH7.00,高压汞灯(125W)光照反应90min,氧氟沙星溶液的降解率为85.6%;Sm3NbO7对氧氟沙星的光降解反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数和吸附常数分别为6.05mg/(L·min),10.4×10-3L/mg。 (3)以Dy2O3和Nb2O5为原料,合成了立方晶系Dy3NbO7光催化剂,禁带宽度为3.92eV;讨论了氧氟沙星催化降解反应的影响因素,实验结果表明,氧氟沙星溶液初始浓度10.0mg/L,催化剂用量1.00g/L,初始溶液pH7.00,高压汞灯(125W)照射反应90min,氧氟沙星的降解率为82.8%;Dy3NbO7对氧氟沙星溶液的光催化降解反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数和吸附常数分别为5.52mg/(L·min),5.72×10-3L/mg。