具有可見(jiàn)光活性的氮摻雜tio2光催化劑的制備及光催化性能

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1、許士洪等具有可見(jiàn)光活性的氮摻雜Tio】光催化劑的制備及光催化性能具有可見(jiàn)光活性的氮摻雜TiO2光催化劑的制備及光催化性能*許士洪蘇曉鋒。張?jiān)讫?。李登新上官文?1．東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海201620；2．上海市材料工程學(xué)校，上海200231；3．東華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)研究所，上海201620；4．上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院燃燒與環(huán)境技術(shù)研究中心，上海200240)摘要采用濃氨水處理Ti(SO)2溶液，然后經(jīng)過(guò)濾、干燥、煅燒制備Y-~．TiO2光催化劑TiO2-xNx，其最佳煅燒溫度為400℃。對(duì)該光催化劑的XRD譜圖進(jìn)行分析，結(jié)果表明，TiO2

2、-xNx的晶型為銳鈦礦相。紫外一可見(jiàn)吸收光譜表明，該光催化劑在可見(jiàn)光區(qū)具有明顯的吸收。甲基橙溶液的降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的TiOz—xNx光催化劑具有可見(jiàn)光(波長(zhǎng)A>400nm)活性。關(guān)鍵詞光催化劑氮摻雜TiO。可見(jiàn)光PreparationsandphotocatalytiepropertiesofVis-bIe_Iight_actiVenitrogen-dopedTiO2photocatalystXuShihong，SuXiaofeng，ZhangYunlong。，LiDengxin，ShangGuanWenfeng．(1．SchoolofEnvironm

3、entalScienceandEngi—neering，DonghuaUniversity，Shanghai201620；2．ShanghaiMaterialEngineeringSchool，Shanghai200231；3．In—stituteofBiologicalSciencesandBiotechnology，DonghuaUniversity，Shanghai201620；4．ResearchCenterforCombustionandEnvironmentTechnology，SchoolofMechanicalandPowerEngineer

4、ing，ShanghaiJiaotongUni—versity，Shanghai200240)Abstract：Aseriesofvisle-light_activenitrogen-dopedphotocatalystsTiO2一xNxwerepreparedbyaddingam—moniainTi(SO4)2solutionandthencalciningtheprecipitateatdifferenttemperatures．TheobtainedcatalystswerecharacterizedbyXRD，UV—VISandXPS，andthep

5、hotocatalyticactivityofTiO2～xNxformethylorangedegradationwasexamined．Theresultsshowedthat，TiO2一xNxwastheanatasephaseofTiO2，ithadanobviousabsorptioninvisi—blelightround400—500am，theTiOz—xNxcalcinedat400℃presentedthebestphotocatalyticactivityinmethylor—angedegradationexperiment．Keywo

6、rds：photocatalyst；N-dopedTiO2；visiblelight半導(dǎo)體光催化劑，尤其是TiO。，在去除水中和到預(yù)定范圍，過(guò)濾，用去離子水反復(fù)洗滌直到檢測(cè)不空氣中各種污染物上具有潛在應(yīng)用前景，受到了人到SO：一，干燥，然后在一定溫度下煅燒，得到氮摻雜們的廣泛關(guān)注c1]。然而，由于TiO。是一種寬禁帶TiO。光催化劑，記為TiO2-XN。的半導(dǎo)體材料，只能響應(yīng)紫外光，所以通常制備的1．2樣品的表征TiOz光催化劑并沒(méi)有可見(jiàn)光活性，這極大限制了其樣品的物相用BrukerD8型x射線衍射(Ⅺ)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。太陽(yáng)光中僅有約5％的紫外儀進(jìn)行分析

7、，所用輻射源為Cu-Ka射線；樣品的紫光，為了擴(kuò)展TiO。響應(yīng)光譜的范圍，使其具有可見(jiàn)外一可見(jiàn)吸收光譜用TU-1901型雙光束紫外一可見(jiàn)光活性，以充分利用太陽(yáng)能，人們報(bào)道了各種有關(guān)分光光度計(jì)測(cè)定；樣品的X射線光電能譜(XPS)測(cè)試TiOz改性的研究L4。。。筆者通過(guò)簡(jiǎn)單的方法制備出在AXISUltraXPS儀(Kratos，英國(guó))上進(jìn)行，使用帶了具有可見(jiàn)光活性的氮摻雜TiO。光催化劑，并對(duì)其單色器的鋁靶x射線源(A1-Ka，h一1486．71eV)，功物理化學(xué)性能和光催化活性進(jìn)行了研究。率225w(工作電壓15kV，發(fā)射電流15mA)，污染碳1實(shí)驗(yàn)部分(內(nèi)標(biāo)

8、)284．8eV，最小能量分辨率0．48eV(Ag3