高等学校化学学报
高等學校化學學報
고등학교화학학보
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
2014年
5期
1016-1022
,共7页
丁双%朱国巍%王润伟%张宗弢%裘式纶
丁雙%硃國巍%王潤偉%張宗弢%裘式綸
정쌍%주국외%왕윤위%장종도%구식륜
C掺杂TiO2%介孔材料%可见光催化材料%一步溶剂热法
C摻雜TiO2%介孔材料%可見光催化材料%一步溶劑熱法
C참잡TiO2%개공재료%가견광최화재료%일보용제열법
C doped TiO2%Mesoporous material%Visible-light photocatalytic material%One pot solvothermal method
在无模板剂的条件下,以钛酸四丁酯为钛源,采用一步溶剂热法,在乙醇体系中合成出C掺杂TiO2球状介孔可见光光催化材料。通过 X 射线粉末衍射( XRD )、扫描电子显微镜( SEM )、透射电子显微镜( TEM)、氮气吸附-脱附仪、X射线光电子能谱( XPS)、固体漫反射( UV-Vis)以及光降解罗丹明B实验等对其进行了结构表征和性能测试。实验结果表明,合成样品为锐钛矿晶型,材料表现为由纳米粒子堆积而成的大小均一的球形形貌。 TiO2材料的结晶度和粒子形貌大小可以通过乙酸加入量来进行调控,这对于实际应用具有重要意义。同时,通过测试证明样品中的C原子进入TiO2晶格内部,取代了O原子的位置,窄化了TiO2内部的能带结构,从而大大提高了材料的可见光光催化活性,结果证明合成材料对污染物具有很好的吸附性能和光降解性能。
在無模闆劑的條件下,以鈦痠四丁酯為鈦源,採用一步溶劑熱法,在乙醇體繫中閤成齣C摻雜TiO2毬狀介孔可見光光催化材料。通過 X 射線粉末衍射( XRD )、掃描電子顯微鏡( SEM )、透射電子顯微鏡( TEM)、氮氣吸附-脫附儀、X射線光電子能譜( XPS)、固體漫反射( UV-Vis)以及光降解囉丹明B實驗等對其進行瞭結構錶徵和性能測試。實驗結果錶明,閤成樣品為銳鈦礦晶型,材料錶現為由納米粒子堆積而成的大小均一的毬形形貌。 TiO2材料的結晶度和粒子形貌大小可以通過乙痠加入量來進行調控,這對于實際應用具有重要意義。同時,通過測試證明樣品中的C原子進入TiO2晶格內部,取代瞭O原子的位置,窄化瞭TiO2內部的能帶結構,從而大大提高瞭材料的可見光光催化活性,結果證明閤成材料對汙染物具有很好的吸附性能和光降解性能。
재무모판제적조건하,이태산사정지위태원,채용일보용제열법,재을순체계중합성출C참잡TiO2구상개공가견광광최화재료。통과 X 사선분말연사( XRD )、소묘전자현미경( SEM )、투사전자현미경( TEM)、담기흡부-탈부의、X사선광전자능보( XPS)、고체만반사( UV-Vis)이급광강해라단명B실험등대기진행료결구표정화성능측시。실험결과표명,합성양품위예태광정형,재료표현위유납미입자퇴적이성적대소균일적구형형모。 TiO2재료적결정도화입자형모대소가이통과을산가입량래진행조공,저대우실제응용구유중요의의。동시,통과측시증명양품중적C원자진입TiO2정격내부,취대료O원자적위치,착화료TiO2내부적능대결구,종이대대제고료재료적가견광광최화활성,결과증명합성재료대오염물구유흔호적흡부성능화광강해성능。
C doped TiO2 mesoporous materials with spherical morphology were synthesized via solvothermal method in ethanol, using tetrabutyl titanate( TBOT) as the titanium source under template-free condition. The synthesized samples were characterized by XRD, SEM, TEM, N2 adsorption-desorption, XPS, UV-Vis, and photocatalytic degradation of RhB. The results indicated that, the synthesized samples were pure phase anatase TiO2 , and they had morphology of uniform size spheres with the accumulation of the nanoparticles. The crystallinity and morphology of the synthesized samples could be regulated by the volume of adding acetic acid during the synthesis process. The results showed trace of C atoms getting into TiO2 crystal lattice, replacing the position of O atoms, narrowing the band gap of TiO2 , and leading to the enhancement of visible light absorption. Photocatalytic test confirmed its excellent adsorption property and photocatalytic activity under visible light, which have very important meaning for solving environmental problems in current society.