在TiO 2中引入稀土元素可以有效提高TiO 2的电子空穴分离能力，延长TiO 2的可见光响应。

锐钛矿中铈同步掺杂二氧化钛的可见光吸收

铈(Ce)在稀土元素中表现出变价态Ce 3+ /Ce 4+，具有不同的电子结构(分别为4f 1 5d 0和4f 0 5d 0)，易形成氧空位。具有独特电子结构的Ce元素可用于对半导体光催化剂进行改性，以提高其光催化性能。

中国科学院福建物质结构研究所卢灿忠教授课题组在《分子》杂志发表的一项研究中，报道了Ce/TiO 2的可见光吸收。

研究人员使用简单的溶胶-凝胶法实现了Ce在TiO 2晶格中的同步掺杂，实现了Ce在TiO 2晶格中的同步掺杂。他们通过 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜观察了纯 TiO 2、Ce 掺杂 TiO 2 (Ce/TiO 2 ) 和 CeO 2混合 TiO 2 (CeO 2 -TiO 2 ) 样品的形貌和结构(SEM) 和透射电子显微镜(TEM)。他们发现在锐钛矿 TiO 2的晶格中掺杂 Ce会导致样品的晶粒尺寸变小。

此外，研究人员通过线性扫描伏安法(LSV)测试揭示了Ce/TiO 2的高光电流密度(10.9 μA×cm -2 ) ，是普通TiO 2材料(4.3 μA×cm -2)的2.5倍。他们使用入射光电流效率 (IPCE) 测试评估了 Ce/TiO 2的光吸收范围。Ce/TiO 2对可见光的吸收高达500 nm，而纯TiO 2在可见光区没有明显的响应。

此外，研究人员还透露，Ce掺杂到TiO 2晶格中形成的电子俘获中心提高了光生电子和空穴的分离效率。Ce掺杂的TiO 2的窄带隙表现出优异的可见光吸收和光电流响应。由于 Ce 掺杂，Ce/TiO 2样品实现了高光电流密度和入射光子电流效率 (IPCE)。

该研究为高效可见光活化稀土掺杂光催化剂的制备和认识提供了实用策略和重要参考。