过渡金属掺杂的二氧化钛纳米粉体的制备与表征

用共沉淀法制备了过渡金属掺杂的TiO2纳米粉体,掺杂量(按相应掺杂金属的氧化物质量计)为TiO2质量的1%。TEM照片显示:掺杂的TiO2的颗粒大小均为20～30nm之间,掺杂了过渡金属氧化物后,并没有对TiO2的颗粒形貌产生影响。XRD分析表明:掺杂后的TiO2仍然保持锐钛矿相的结构。根据Scherrer方程计算了纯TiO2及共沉淀法掺杂的TiO2样品的(101)晶面的晶格畸变应力,过渡金属离子掺杂的TiO2的晶格畸变应力均发生明显变化,这可能是由于掺杂的金属离子已进入了TiO2的晶格,占据了晶格中Ti的位置。

纳米TiO_2催化剂微晶结构对光催化反应的影响

采用正交试验方法,调控Ti（SO4）2原料浓度、沉淀剂NH4HCO3浓度、沉淀pH值、焙烧温度和焙烧时间等制备条件制备得到了25个锐钛矿相TiO2光催化剂.对TiO2光催化降解十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的催化活性与TiO2锐钛矿相10个晶面的法向粒子尺寸、晶格畸变应力、X射线衍射强度之间的关系进行了分析.发现TiO2光催化SDBS的降解遵循一级反应动力学;其主要影响因素为（101）晶面结晶情况,而与其余晶面的相关性不大;光催化反应需要晶格畸变较少的结晶较完整的（101）晶面;晶粒尺寸减小,比表面积增大有利于提高反应速率;光催化反应过程主要在结晶的锐钛矿相（101）晶面表面上发生,而无定形TiO2催化活性较低.