铈离子掺杂三氧化钨制备光催化剂

污染废水、抗生是典型的难降解有毒有害工业废水，如农药行业排放的废水以及某些化工行业排放的废水。由于废水中含有高浓度的杀菌剂，能够杀灭和抑制微生物的生长,所以这类废水很难直接采用生物技术进行处理。

光催化是近年来兴起的一种新兴废水污染降解技术，WO₃是一种n型半导体光催化剂，WO₃带隙小，能吸收部分可见光，在水中分散性也很好，是很有潜力的可见光催化剂。但是由于纯WO₃光催化活性弱，在缺少助催化剂或氧化还原介质的情况下，WO₃对于有机污染物的光催化降解活性不高。

针对现有WO₃催化剂的光催化活性弱的问题，研究人员采用铈离子掺杂三氧化钨制备光催化剂，其掺过程为：

A) 向以300r/min速度磁力搅拌的H₂O₂中加入钨粉，钨粉与H₂O₂的摩尔比为1:4，持续加热搅拌2h后，乳白色溶液变成黄色溶胶状物质，自然冷却至室温。

B) 向以180r/min速度磁力搅拌的CH₃CH₂OH中加入硝酸铈，加热搅拌，其中硝酸铈中的Ce元素与步骤A) 中钨粉中W元素的摩尔比为1:90，CH₃CH₂OH与步骤A) 中H₂O₂的体积比为1:1，H₂O₂的质量分数为30%。

C) 将步骤B) 所得溶液注入步骤A) 所得的黄色溶胶状物质，加热搅拌得到凝胶，再将凝胶陈化2h。

D) 将步骤C) 中得到的凝胶放入烘箱中，在103℃的条件下干燥30min，再经研磨成粉末。

E) 将步骤D) 中得到的粉末放入马弗炉内，加热，再煅烧，即得到铈离子掺杂三氧化钨催化剂。

将制备的铈离子掺杂三氧化钨催化剂用于光催化抗生素废水，在加入铈离子掺杂三氧化钨催化剂和过氧化氢，铈离子掺杂三氧化钨催化剂的投加量为200mg/L，过氧化氢投加量为3ml/L，光照为400W的紫外灯。 在相同条件下，铈离子掺杂三氧化钨催化剂异噻唑啉酮的去除率比单独WO₃催化氧化法提高了73.43%以上，比WO₃光催化氧化法提高了52.15%以上。

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