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氟、硼共掺杂对纳米TiO_2能带结构与可见光光催化性能的影响

曹广秀 , 李耀刚 , 张青红 , 王宏志

硅酸盐通报

以钛酸四丁酯、氟化铵、硼酸为原料,采取改进的溶胶-凝胶法制备了氟、硼共掺杂的纳米二氧化钛粉体.XRD结果显示氟、硼共掺杂不仅可以抑制晶粒生长,还可以阻止锐钛矿相向金红石相的转变.当氟、硼物质的量比为5∶ 20时,其表现出更好的可见光响应.XPS 结果表明:氟和硼分别和钛形成了F-Ti键和B-Ti键,它们的形成可提高价带中光生空穴的氧化能力和拉窄二氧化钛的带隙,从而提高了其可见光照射下的光催化活性.可见光照射下降解4-氯苯酚,结果表明:经600 ℃煅烧2 h的样品,氟、硼物质的量比为5∶ 20,其降解率分别是单掺杂和纯二氧化钛的1.5到3倍.总有机碳(TOC)分析结果表明4-氯苯酚在可见光照射下被光催化剂有效地矿化.

关键词: 共掺杂 , 可见光 , 光催化 , 能带 , 二氧化钛

RuO2/ZrO2/TaON复合光催化材料的制备及光解水制氢性能

郭冬雪 , 张青红 , 王宏志 , 李耀刚 , 曹广秀

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150091

采用控制水解法制备了细颗粒的ZrO2/Ta2O5复合氧化物粉体,在氨气流量为90 mL/min、850℃下氮化10 h获得ZrO2/TaON,用浸渍法制备含助催化剂RuO2的复合光催化剂。用XRD、SEM、TEM和UV-Vis漫反射光谱等对所制备的光催化材料进行了表征, ZrO2、RuO2的晶粒尺寸约为10 nm,TaON的晶粒尺寸约为25 nm,复合光催化剂可以吸收波长≤500 nm的可见光。ZrO2的引入降低了氮化生成TaON的缺陷密度,提高了TaON的比表面积。光电流及光催化分解水制氢反应定量评价了复合材料的光催化性能, RuO2含量为2.0wt%时复合光催化剂活性最高,0.6 V偏压下光电流密度为0.6 mA/cm2,产氢速率为6.0mmol/h。

关键词: 分解水 , 析氢 , 光催化 , RuO2/ZrO2/TaON , 可见光

自燃烧法合成氮、铁共掺杂TiO2及其可见光光催化活性

陈淑敏 , 曹广连 , 曹广秀

硅酸盐通报

以硫酸钛、硝酸铁、尿素为原料,采用自燃烧法制备了氮、铁共掺杂的纳米TiO2粉体.XRD结果显示氮、铁共掺杂的纳米TiO2主要为锐钛矿相.当氮、铁共掺杂时,二氧化钛光谱吸收红移至可见区.XPS结果表明:铁进入TiO2的晶格中形成浅势,氮则取代氧原子形成了N-Ti键,它们的形成降低了二氧化钛的带隙,从而提高了可见光区的光催化能力.当氮、铁对钛的物质的量比分别为0.5%和0.6%时,其在可见光下降解亚甲基蓝的降解率分别是单掺杂和纯TiO2的1.4和3倍.

关键词: 自燃烧 , 共掺杂 , 可见光 , 光催化活性 , 二氧化钛

多孔硫、氮共掺杂TiO2的制备及连续流动可见光光催化活性

曹广秀 , 曹广连 , 仇晓阳

硅酸盐通报

以聚合物凝胶为模板,硫酸氧钛为钛源,合成了多孔硫、氮共掺杂TiO2可见光光催化剂.利用XRD、FE-SEM、TEM、UV-vis和XPS等方法对样品的结构、形貌、可见光吸收及掺杂元素的化学形态进行了表征.结果表明掺杂TiO2为锐钛矿相结构,其网状骨架是由介孔和大孔组成,组成大孔的壁厚在100~300 nm之间,大孔的孔径约为300 nm,有少量的Ti-S、Ti-O-S、O-Ti-N键存在于样品中.连续降解废水中亚甲基蓝溶液结果表明:该方法合成的多孔、自支持的硫、氮共掺杂TiO2可见光光催化剂,具有高效耐久的特性.

关键词: 多孔 , 共掺杂 , 可见光 , 二氧化钛 , 连续流动

格列齐特的平行催化氢波及其应用

马淮凌 , 曹广秀 , 韦秀华

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.01.020

对格列齐特在缓冲溶液中的电化学行为进行了研究,提出了一种灵敏、快速测定格列齐特的新方法为平行催化氢波法. 在NH3H2O-NH4Cl (pH=8.89±0.1)支持电解质中,格列齐特产生1催化氢波,峰电位Ep=-1.49 V(vs.SCE). 加入氧化剂K2S2O8后,该催化氢波被催化,峰电流增加约30倍,峰电位基本不变,产生1较灵敏的平行催化氢波. 其二阶导数峰峰电流i'p与格列齐特浓度在1.0×10 -8 ~6.0×10 -6 mol/L范围内呈线性关系(r=0.997 0,n=10),检出限为5.0×10 -9 mol/L. 测定了片剂中格列齐特的含量,并对加标尿样进行了回收实验,结果准确、可靠,可用于药物制剂中格列齐特含量的测定.

关键词: 格列齐特 , 过硫酸钾 , 平行催化氢波

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