应用化学
應用化學
응용화학
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
2010年
12期
1413-1418
,共6页
王城英%姜洪泉%李井申%卢智宇%闫盼盼
王城英%薑洪泉%李井申%盧智宇%閆盼盼
왕성영%강홍천%리정신%로지우%염반반
纳米TiO2%氮掺杂%溶胶-凝胶%可见光响应%光催化
納米TiO2%氮摻雜%溶膠-凝膠%可見光響應%光催化
납미TiO2%담참잡%용효-응효%가견광향응%광최화
利用溶胶-凝胶技术,以尿素为氮源,采用原位掺杂方式制备了TiO2-yNx纳米粉体;以亚甲基蓝(MB)溶液在可见光下的光催化降解评价其可见光催化活性;考察了体系初始pH值、N的掺杂量和焙烧温度对样品可见光催化活性的影响. 结合XRD、XPS、ESR和DRS测试技术,研究了N掺杂纳米TiO2的可见光响应机理. 研究结果表明,TiO2-yNx纳米粉体的优化制备工艺条件为:体系初始pH=0.52,掺杂比n(N): n(Ti)=1: 6,焙烧温度为440 ℃. 此条件下制备的样品N含量为0.77%,为单一的锐钛矿相,平均粒径为19.0 nm,具有良好的可见光催化活性. N掺杂导致TiO2纳米粉体的表面羟基含量增加,形成了大量束缚单电子的氧空位;N取代晶格O形成了N-Ti-O和O-N-Ti键合结构. N掺杂导致TiO2纳米粒子的吸收带边红移,对可见光的吸收能力明显增强,这表明N掺杂改变TiO2电子结构,使带隙窄化,降低光响应阈值. N掺杂TiO2纳米粒子的可见光响应归因于N取代掺杂形成的掺杂能级与氧空位形成的缺陷能级共同作用所致.
利用溶膠-凝膠技術,以尿素為氮源,採用原位摻雜方式製備瞭TiO2-yNx納米粉體;以亞甲基藍(MB)溶液在可見光下的光催化降解評價其可見光催化活性;攷察瞭體繫初始pH值、N的摻雜量和焙燒溫度對樣品可見光催化活性的影響. 結閤XRD、XPS、ESR和DRS測試技術,研究瞭N摻雜納米TiO2的可見光響應機理. 研究結果錶明,TiO2-yNx納米粉體的優化製備工藝條件為:體繫初始pH=0.52,摻雜比n(N): n(Ti)=1: 6,焙燒溫度為440 ℃. 此條件下製備的樣品N含量為0.77%,為單一的銳鈦礦相,平均粒徑為19.0 nm,具有良好的可見光催化活性. N摻雜導緻TiO2納米粉體的錶麵羥基含量增加,形成瞭大量束縳單電子的氧空位;N取代晶格O形成瞭N-Ti-O和O-N-Ti鍵閤結構. N摻雜導緻TiO2納米粒子的吸收帶邊紅移,對可見光的吸收能力明顯增彊,這錶明N摻雜改變TiO2電子結構,使帶隙窄化,降低光響應閾值. N摻雜TiO2納米粒子的可見光響應歸因于N取代摻雜形成的摻雜能級與氧空位形成的缺陷能級共同作用所緻.
이용용효-응효기술,이뇨소위담원,채용원위참잡방식제비료TiO2-yNx납미분체;이아갑기람(MB)용액재가견광하적광최화강해평개기가견광최화활성;고찰료체계초시pH치、N적참잡량화배소온도대양품가견광최화활성적영향. 결합XRD、XPS、ESR화DRS측시기술,연구료N참잡납미TiO2적가견광향응궤리. 연구결과표명,TiO2-yNx납미분체적우화제비공예조건위:체계초시pH=0.52,참잡비n(N): n(Ti)=1: 6,배소온도위440 ℃. 차조건하제비적양품N함량위0.77%,위단일적예태광상,평균립경위19.0 nm,구유량호적가견광최화활성. N참잡도치TiO2납미분체적표면간기함량증가,형성료대량속박단전자적양공위;N취대정격O형성료N-Ti-O화O-N-Ti건합결구. N참잡도치TiO2납미입자적흡수대변홍이,대가견광적흡수능력명현증강,저표명N참잡개변TiO2전자결구,사대극착화,강저광향응역치. N참잡TiO2납미입자적가견광향응귀인우N취대참잡형성적참잡능급여양공위형성적결함능급공동작용소치.
