氮铋共掺杂TiO_2的合成及其可见光催化性能研究

以纳米管钛酸为钛的前驱体,Bi(NO3)3·5H2O为N源和Bi源,采用水热法制备了N、Bi共掺杂的TiO2;并以甲基橙为目标降解物考察了所制备样品的可见光催化性能(λ≥420nm).利用XRD、XPS、UV-Vis DRS、TEM等技术对不同条件下制备的产物进行了表征.结果表明,所得样品主要为锐钛矿型,粒径20nm左右,掺杂的Bi主要以Bi2O3和BiONO3两种形式存在.N元素除了以NO-3的形式存在于BiONO3中,还有少量N以间隙氮掺杂于TiO2中形成Ti—O—N键.N、Bi共掺杂的TiO2在可见光下表现出了优越的光催化性能,其中水热温度为130℃,Bi/Ti摩尔比为1%时,催化活性最高.催化活性的提高源于N和Bi的掺杂增加了样品对可见光的利用效率,降低了光生电子空穴的复合速率.

Bi-N-TiO_2可见光催化剂降解酸性橙7

采用溶胶凝胶-水热合成结合法制备铋氮共掺杂二氧化钛纳米催化剂.以酸性橙7（AO7）为目标污染物,研究Bi-N-TiO2催化剂的可见光光催化活性,考察催化剂投加量、污染物初始浓度及pH值等条件对AO7脱色效率影响.结果表明：Bi-N-TiO2光催化剂在可见光（400 ～ 750 nm）照射6h后对AO7的去除率达到86.48％,比在同样条件下制备的单元素掺杂催化剂Bi-TiO2 （22.09％）、N-TiO2 （15.9％）以及TiO2（11.89％）、P25（14.12％）等表现出更好的可见光响应特征;当催化剂投加量为1g·L-1、AO7初始浓度为10mg·L-1、反应液pH值为3时催化剂光催化降解AO7的脱色效果最好;且可见光下Bi-N-TiO2催化剂具有一定的重复使用性和再生性能.