氮铈共掺杂纳米TiO_2的制备和光催化活性研究

采用水解沉淀法分别制备了未掺杂、氮掺杂和不同Ce4+浓度的氮、铈共掺杂纳米二氧化钛粉体,并利用XRD、TEM、XPS、UV-vis对其进行表征,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察其在太阳光下的光催化活性。结果表明,450℃下煅烧3 h制备的纳米TiO2粉体均为锐态矿型,铈的掺入使衍射峰宽化;氮、铈共掺杂能抑制锐钛矿晶粒的生长,减少团聚,使晶粒细化。N取代了TiO2晶格中的部分氧原子形成N2p掺杂能级,而铈以Ce4+、Ce3+两种价态存在于TiO2中。氮、铈的协同作用不仅使TiO2的光吸收带边红移,也能明显提高TiO2在紫外光区的吸收强度。光催化降解甲基橙实验结果表明:当Ce4+掺杂量为0.6%时,Ce-N-TiO2的光催化效率最高,约为纯二氧化钛的2倍。

氮铈共掺杂介孔TiO_2的制备及在造纸废水处理中的应用

以钛酸四正丁酯为前躯体,用聚氧乙烯脂肪醇醚(Brij98)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为复合模板剂,硝酸铈和尿素为掺杂离子给予体,通过改进的溶胶-凝胶法成功地制备了氮铈共掺杂介孔TiO2光催化剂。用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析手段对所得产物的结构和光学性能进行了表征。结果表明,所制备材料为锐钛矿晶型,具有7～10nm的均一孔径,掺杂能够阻止TiO2的相转变,提高TiO2介孔结构的热稳定性。当共掺杂催化剂含氮2%、铈2%(物质的量分数)时对造纸废水的光催化降解效果最佳,色度和CODCr的去除率分别达到100%和72%。

氮铈共掺杂介孔TiO2的制备及在造纸废水处理中的应用

以钛酸四正丁酯为前躯体，用聚氧乙烯脂肪醇醚（B喇98）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为复合模板剂，硝酸铈和尿素为掺杂离子给予体，通过改进的溶胶-凝胶法成功地制备了氮铈共掺杂介孔TiO2光催化剂。用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等分析手段对所得产物的结构和光学性能进行了表征。结果表明，所制备材料为锐钛矿晶型，具有7～10nm的均一孔径，掺杂能够阻止TiO2的相转变，提高TiO2介孔结构的热稳定性。当共掺杂催化剂含氮2％、铈2％（物质的量分数）时对造纸废水的光催化降解效果最佳，色度和CODCr的去除率分别达到100％和72％。

氮铈共掺杂TiO2降解亚甲基蓝的研究

以钛酸正四丁酯为钛的前驱体,Co(NH2)2、Ce(NO3)3·6H2O为分别为N源和Ce源,采用溶胶-凝胶法制备掺杂了TiO2。用制备的催化剂对亚甲基蓝模拟废水进行了光催化降解实验。结果表明:亚甲基蓝起始浓度为3 mg/L,氮铈共掺杂TiO2用量为0.200 g/(50 mL),紫外光照时间为2.5 h,催化剂煅烧温度为600℃时,亚甲基蓝的降解率最高,可达75.7%。

可见光响应铈氮共掺杂二氧化钛及其光催化降解活性

通过溶胶凝胶法制备了具有可将光响应能力的铈、氮共掺杂二氧化钛光催化剂。用XRD、SEM、UV-Vis对催化剂进行了表征,以活性艳红为降解目标,考察了催化剂在500 W氙灯全波段照射下和可见光下的光催化活性。光催化降解活性艳红溶液实验结果表明,当煅烧温度为400℃,铈掺杂量为0.6%(摩尔比),氮掺杂量为6%(摩尔比)时光催化效率最高,活性艳红溶液的降解率可达97.88%。