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TiO2-N-S光催化剂的制备、表征及性能研究

于秀娟 , 程修文 , 杨莉莎

功能材料

以胱氨酸为掺杂剂,利用溶胶-凝胶法直接制备了N、S共掺杂改性的光催化剂TiO2-N-S,借助XRD、XPS和SPS等手段对其进行了表征,并以苯酚为模型污染物考察了其在模拟太阳光下的催化活性.XRD分析表明该光催化剂为锐钛矿晶型,N、S共掺杂能有效抑制TiO2晶粒的生长,提高了晶相间转变温度.XPS显示S是以S6+形式存在的,其掺杂方式是置换了晶格金属Ti4+形成阳离子S6+;N的峰形结构呈现宽化状态,形成了O-Ti-N和Ti-N-O键,且表面羟基含量显著提高.SPS研究结果表明,该催化剂的可见光吸收增强,吸收带边发生明显"红移".模拟太阳光下降解苯酚的实验结果表明,该光催化剂在120min内对苯酚的降解率可高达79.3%.

关键词: TiO2 , 模拟太阳光 , 光催化 , 共掺杂 , 苯酚

N—CI-TiO2光催化剂的制备、表征及性能

于秀娟 , 杨莉莎 , 程修文

材料科学与工程学报

以钛酸四丁酯为前驱体,氯化铵为掺杂剂,采用溶胶一凝胶法制备了N、Cl共掺杂改性的TiOz光催化剂(N—Cl-Ti),借助XRD、SEM、TEM、XPS及DRS等手段对其加以表征。以苯酚为模型反应物,研究了氯化铵掺杂量及热处理温度等制备条件对光催化活性的影响。结果表明,氯化铵掺杂抑制了锐钛矿相向板钛矿相的转变和晶粒的生长,改性后的TiO。光吸收带边可延伸约至780nm。N、C1元素分别以O—Ti—N和O-Ti—C1形式存在于TiO:晶格中。当氯化铵的掺杂量为3.0mol%,热处理温度为250℃时,改性后的TiO:可见光催化活性最高,可见光(420~800nm)照射120min后,苯酚的降解率可达75.689/6。

关键词: 二氧化钛 , 氮氯共掺杂 , 可见光 , 光催化 , 苯酚

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