氮掺杂氧化钛的简易制备及可见光催化活性的研究

为开发对可见光响应的催化剂,以尿素为氮掺杂剂,采用简易溶胶-凝胶法制备氮掺杂氧化钛,并以2,4-DCP的降解检验其光催化活性。XRD、BET、XPS和UV-Vis漫反射光谱分析表明,随着氮/钛原子比（N/Ti）的增大,各催化剂晶粒尺寸减小,比表面积增大,锐钛矿相向金红石相的转变得到抑制,除0#样品出现金红石相外,其他催化剂均只出现锐钛矿相;掺入催化剂的N位于晶格O位点和晶格间隙,替代N和间隙N掺杂使催化剂的光吸收发生明显的红移。荧光光谱分析表明,当N/Ti在0-6范围内增加时,反应体系中.OH自由基的产生速率增加,当N/Ti增大至8时,速率则下降。相似的规律也表现在氮掺杂量对光催化活性的影响。适量氮掺杂能增强氧化钛的可见光催化活性,该改性催化剂可用于有机污染物的太阳光激催化降解。

氮掺杂TiO2光催化剂的制备及可见光催化性能研究

在溶胶-凝胶法基础之上,以尿素为氮源,通过较温和的反应条件来制备氮掺杂TiO2光催化剂。以亚甲基蓝为模型化合物、日光色镝灯为光源,探索了其可见光光催化性能;并用XRD、低温氮气吸附-脱附技术、UV-Vis等表征了其结构特征;同时以对苯二甲酸为探针分子,结合化学荧光技术研究了光催化体系中.OH自由基的变化规律,进一步验证了其光催化活性规律。结果表明:氮掺杂能引起TiO2光催化剂的激发吸收光谱明显红移并具较好的可见光响应性;在不同煅烧温度和尿素/钛酸丁酯物质的量的比条件下,所得样品的光催化活性随着煅烧温度的升高而逐渐降低,随着尿素/钛酸丁酯物质的量的比值的增大而逐渐增强;荧光强度变化规律与光催化活性规律相一致,即光催化体系中.OH自由基的生成量越多,光催化活性越好。

硫掺杂纳米氧化钛的制备及日光敏催化活性研究

本文为开发对太阳光的可见光区进行响应的光催化剂,以巯基乙酸为硫掺杂剂,采用简易溶胶-凝胶法制备硫掺杂TiO2,并以2,4-DCP为典型污染物,检验其可见光催化活性。利用XRD、XPS、UV-Vis光谱等手段表征光催化剂。结果表明,硫掺杂能提高TiO2的结晶度,并抑制晶相从锐钛矿型向金红石型的转变。掺入TiO2的硫位于晶格O位点和晶格间隙,替代硫和间隙硫掺杂TiO2的光吸收均发生明显的红移,并有较高的吸收强度。适量的硫掺杂,引起适量的氧空缺和Ti3+,增强氧化钛的光催化活性。