光催化降解罗丹明

-B 过程中，表观吸光度的比 A0/A(A0，A 分别表示初始和时间 t 时

罗丹明

-B 溶液的表观吸光度)可以转换成 C0/C(C0，C 分别表示初始时和时间 t 时罗丹明-B

溶液的浓度

)。图 1 是 A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7 粉体在降解罗丹明-B 过程中 ln(C0/C)～t 的

关系，用

y=kx 对所得结果进行回归，表 3 给出回归结果、表观速率常数及其显著性检验结

果。

 

　　

 

　 　 根 据 表

3 的 结 果 可 知 ， 第 二 组 实 验 当 Pr 和 Fe 的 掺 杂 量 为 别 为

0.5355mL，0.35mL，SO42-担载量为 0.25mL 时，改性 SO42-/ TiO2- (Pr,Fe)光催化活性最佳。
 
　　将以上的结果输入计算机

,利用 SPSS11.5 软件对实验数据进行多元回归分析，得二次

回归方程模型：

 

　　

K=0.963 x12-0.879 x22+0.877 x32+0.234 x1x2-2.11 x1x3+0.553 x2- 0.045 

　　对回归方程显著性检验结果见表

4,将实验点的实验结果和方程计算结果作对比。 

　

 从回归方程的显著性检验结果得知，回归方程式相关性很高，具有显著性意义，将实验

结果与回归方程计算结果对比可知，二者相差甚少。在实验范围内通过微粒群算法得出优化
值为

Pr 掺杂量 0.560mL，Fe 掺杂量 0.389mL, SO42-担载量 0.230mL。将优化值代入回归方

程得

K=0.1652 ,结果在估计范围内,说明实验设计正确，该优化方法所得结论具有可信性。 

　　

 

　　

4 结论 

　　由以上分析可知，在纳米

TiO2 光催化剂上担载 SO42-和掺杂金属离子 Pr、Fe，能显著

提高光催化剂的光量子效率。表观速率常数

K 与各因素的关系为： K=0.963 x12-0.879 

x22+0.877 x32+0.234 x1x2-2.11 x1x3+0.553 x2-0.045，其中 x1 为 Pr 掺杂量，x2 为 Fe 掺杂量,
 x3 为 SO42-担载量。最佳掺杂量为 x1=0.560mL，x2 =0.389mL, x3 =0.230mL。 
　　

 

　　参考文献：

 

　　

[1] 方开泰.均匀设计与均匀设计表[M].北京：科技出版社，1994. 

　　

[2] 李玉光,PORTER John F,CHAN CHAK K.焙烧的 P-25 TiO2 微结构特性和光催化活性

[J].物理化学学报,1999,15(1):82-85. 
　　

[3] 阎建辉, 黄可龙, 刘素琴, 等．银沉积纳米 TiO2 光催化剂的制备及活性[J]．应用化学,

 2005, 22（2）：132-137． 
　　

[4]  范崇政,肖建平,丁延伟.纳米 TiO2 的制备与光催化反应研究进展[J].  科学通报, 

2001,46(4): 265-273.