《表1 样品的元素组成和结构特性》

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《CuO/Er-Yb-TiO_2的制备及在模拟可见光下催化CO_2合成甲醇》

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采用溶胶-凝胶法制备的纯Ti O2及稀土离子掺杂的Ti O2均为不规则的颗粒状且存在结块现象（图1）。从TEM照片中可以看出，块状颗粒是由众多较小的纳米晶粒团聚而成，这些纳米晶粒的粒径均小于20 nm，与XRD的粒径计算结果一致。图2为所制样品的XRD谱。纯Ti O2在500℃煅烧后，其XRD衍射峰与锐钛矿相Ti O2的标准图谱（JCPDS 21-1272）完全吻合，2θ=25.3°、37.8°、48.1°、53.9°、55.1°、62.7°处的衍射峰分别对应于锐钛矿Ti O2的（101）、（004）、（200）、（105）、（211）、（204）晶面[18]。煅烧温度为700℃时，Ti O2在2θ=27.4°、36.04°和54.3°处出现了强的金红石相衍射峰，而Er3+和Yb3+掺杂的Ti O2仍为锐钛矿相，说明掺入稀土离子可以抑制Ti O2锐钛矿晶型的转变。增加Yb3+的掺量，Ti O2的衍射峰逐渐变宽，强度逐渐降低。利用Scherrer公式计算了样品的平均晶粒（表1），晶粒粒径从17.1 nm逐渐降至8.8 nm，掺入Er3+和Yb3+抑制了Ti O2晶粒的生长。掺杂Er3+和Yb3+后，在图2中也未观察到稀土氧化物的特征衍射峰，稀土离子可能进入了Ti O2的晶格，造成Ti O2的晶胞参数a、c和晶胞体积V均略有增大[19]。通过电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-OES）定量分析了催化剂中金属元素的组成（表1），结果表明各催化剂中元素的实际含量基本接近理论加入值。