氮钒共掺TiO_2的表征及其对甲醛的可见光催化性能

以钛酸丁酯为Ti源,六次甲基四胺为N源,偏钒酸铵为V源,利用溶胶-凝胶法制备氮钒共掺杂二氧化钛(N-V-TiO2)纳米材料。采用XRD、UVVis、BET、XPS等检测手段对N-V-TiO2的晶型比例、元素组成等进行分析,研究其在可见光下催化氧化甲醛气体的性能。结果表明,煅烧温度500℃、掺氮28%、掺钒1%的N-V-TiO2具有混晶型结构、比表面积大、对可见光吸收强,催化降解甲醛的效率最高可达到91.6%,分别比纯TiO2、掺氮TiO2、掺钒TiO2的效率显著提高。N-V-TiO2光氧化效率随甲醛初始浓度增大而减小,光催化反应服从一级反应动力学特征,而且包括吸附和光催化氧化反应两部分,其中光催化氧化为速控步骤;重复5次使用的效率仍然高于单独掺杂TiO2。

氮钒硅掺杂TiO_2的表征及其可见光催化性能研究

以钛酸丁酯为Ti源,六次甲基四胺为N源,偏钒酸铵为V源,正硅酸乙酯为Si源,采用溶胶-凝胶法制备N-V-Si-TiO_2纳米材料。通过BET、UV-Vis和XRD等检测手段对N-V-Si-TiO_2的表面结构、晶型比例等进行表征分析,研究其在可见光条件下对甲醛、甲苯及SO2的可见光催化性能。结果表明,煅烧温度500℃、掺氮28%、掺钒1%、掺硅5%的N-V-Si-TiO_2平均孔径小、比表面积大、对可见光的吸收能力强,其催化降解甲醛、甲苯及SO2的效率最高分别可达89.6%,85.4%和98.7%,与N-V-TiO_2和纯TiO_2相比效率显著提高。N-V-SiTiO_2连续使用时间可达9h,与N-V-TiO_2和纯TiO_2相比延长3~4h,样品失活后再生恢复率最高可达95%,且重复使用5次后仍具有相当高的活性。