景文珩
,
王韦岗
,
邢卫红
催化学报
以嵌段共聚物为模板剂,甲酰胺为氮源,结合溶胶凝胶法制备了具有可见光活性的大孔-介孔氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)材料.通过X射线衍射、低温N2吸附-脱附、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱等手段,考察了嵌段共聚物对样品微结构和可见光活性的影响.结果表明,样品主要以锐钛矿相和板钛矿相混合形式存在;改变嵌段共聚物的浓度,可以制得晶粒粒径9～12 nm,孔径10～14 nm,禁带宽度2.98～2.76 eV的大孔-介孔N-TiO2,且随着模板剂加入量的增加,大孔孔径增大,孔壁增厚.对甲基橙溶液的室内自然光降解实验表明,大孔-介孔N-TiO2具有良好的光催化活性,随着嵌段共聚物加入量的增加,样品对甲基橙的降解时间缩短,降解率提高.
关键词:
嵌段共聚物
,
甲酰胺
,
二氧化钛
,
氮掺杂
,
大孔-介孔
,
甲基橙
,
光催化降解
刘二强
,
郭晓玲
,
秦雷
,
申国栋
,
王向东
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60437-3
以钛酸丁酯为钛源,尿素为氮源,聚丙烯酰胺(PAM)和聚乙二醇(PEG)为复合模板剂,采用溶胶-凝胶法,在氮气和空气气氛中分段煅烧,制得高结晶度氮掺杂介孔TiO2光催化剂.利用X射线衍射、透射电镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等技术对其进行了表征.结果表明,当PAM和PEG的质量比为1:4时,先在氮气中600℃煅烧,后在空气中500℃煅烧所得样品是锐钛矿相,具有良好的孔隙结构和较高的结晶度,平均孔径为5.11 nm,晶粒尺寸为12.5 nm,比表面积110.8 m2/g.掺杂介孔TiO2的氮主要以取代氮和化学吸附分子γ-N2的形式存在,少量以间隙氮形式存在.氮掺杂使TiO2的能带变窄,吸收带边明显红移,且使光吸收强度显著增大.光催化降解甲基橙实验结果表明,与未掺杂样品相比,氮掺杂介孔TiO2在可见光作用下表现出较高的催化活性.
关键词:
介孔二氧化钛
,
氮掺杂
,
高结晶度
,
光催化活性
,
甲基橙
黎经纬
,
傅敏
,
董帆
,
廖佳珍
,
边际
,
李红梅
,
刘红艳
人工晶体学报
以工业偏钛酸为前驱体、尿素为氮源,混合煅烧制备了不同氮含量的TiO2光催化剂(记为TiO2-xN-温度).用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱和紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)等对催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标污染物,评价了样品的可见光光催化活性.结果表明,当催化剂中尿素与TiO2质量比为3∶1,煅烧温度为400℃(即TiO2-3N-400℃)时制得的样品活性最高.500 W的长弧氙灯照射4h,对亚甲基蓝降解率达到93.9％.
关键词:
二氧化钛
,
偏钛酸
,
氮掺杂
,
亚甲基蓝
,
光催化
蔡河山
,
刘国光
,
黎晓霞
功能材料
以尿素为氮源，采用简单的酸催化溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2纳米光催化剂，以甲基橙在可见光照射下的光催化降解为探针反应，评价了其光催化活性。运用XRD、XPS和UV—visDRS光谱表征技术考察了氮掺杂TiO2样品的微晶尺寸、晶相结构、表面组成及其吸光特性。结果表明氮掺杂减小了TiO2的带能隙，氮掺杂TiO2纳米微晶对400～530nm的可见光有较强的吸收，在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性。其中，400℃焙烧制得的具有单一锐钛矿相型，晶粒尺寸为14．94nm的TiO1.9904 N0.0096样品的可见光催化活性最佳。
关键词:
纳米TiO2
,
光催化
,
氮掺杂
,
可见光
,
甲基橙
刘立强
,
齐萨仁
,
彭兵
,
刘云超
,
柴立元
,
李国良
材料导报
以廉价的TiOSO4为原料,通过水解法制备正钛酸前驱体,然后向正钛酸前驱体中加入尿素作为氮源,经煅烧制备氮掺杂纳米TiO2,采用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱和扫描电镜等方法对制备的样品进行了表征,研究了不同N/Ti配比、煅烧温度、TiO2浓度、细菌浓度对光催化杀菌的影响.结果表明,制备的样品均为锐钛晶型,氮掺杂使TiO2在可见光区的光吸收明显增强;煅烧温度和N/Ti配比对光催化杀菌效果影响显著;当TiO2的质量浓度为1.5g/L时杀菌效果最好;当细菌浓度低于106细胞/mL时,氮掺杂TiO2的杀菌率可达90%以上.
关键词:
氮掺杂
,
TiO2
,
光催化
,
杀菌
孙超
,
黄浪欢
,
刘应亮
功能材料
以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂.用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能.结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高.
关键词:
二氧化钛纳米管
,
多孔氧化铝
,
氮掺杂
,
光催化
高伟洁
,
郭淑静
,
张洪波
,
潘秀莲
,
包信和
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.01020
以乙腈为碳源和氮源,采用化学气相沉积法制备了氮掺杂的碳纳米管.电子显微镜观察表明,样品形貌为中空的多壁纳米管,管腔大小10～15 nm,壁厚10～20 nm.X射线光电子能谱结果表明,氮已掺杂到碳纳米管结构中,主要以吡啶型氮和取代型氮存在.结合X射线衍射和拉曼光谱结果发现,随着制备温度的升高,氮掺杂量减少,但纳米管的石墨化程度提高.与未掺杂碳纳米管相比,氮掺杂碳纳米管负载的Ru催化剂上催化合成氨反应活性增加,于650℃制得的掺氮碳纳米管负载的Ru催化剂活性相对最高,这可能是由于载体中氮掺杂和管壁石墨化的综合作用所致.
关键词:
化学气相沉积
,
氮掺杂
,
合成氨
,
钌
,
碳纳米管
王祖鹓
,
章福祥
,
杨雅莉
,
崔洁
,
孙青
,
关乃佳
催化学报
以TiCl3为钛源,在140℃下采用溶剂热法在不同有机胺体系中一步合成二氧化钛晶体.采用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、元素分析、傅里叶变换红外光谱以及X射线光电子能谱对所得粉体进行了表征.结果表明,该方法制备的二氧化钛晶体吸收带边明显红移至可见光区,其中,在乙二胺体系中制备的二氧化钛晶体对可见光的吸收明显优于三乙胺和二乙胺体系.在乙二胺体系中制备的二氧化钛对可见光响应的原因可归结为部分氮原子取代氧原子进入了二氧化钛晶体结构中.苯酚的光催化降解实验表明,该掺氮型二氧化钛在可见光照射下具有较好的光催化活性.
关键词:
二氧化钛
,
可见光
,
胺
,
氮掺杂
,
苯酚
,
降解
张超武
,
张利娜
,
刘昌涛
,
宋大龙
,
王芬
人工晶体学报
以硅酸钠和硫酸铝为生成硅铝胶载体的硅源和铝源,以硫酸钛为生成锐钛矿型TiO2的钛源,尿素为掺杂氮源,先通过溶胶-凝胶和水热法原位共生合成产物前躯体,再在氮气气氛下结晶化烧结制得硅铝胶固载掺氮TiO2介孔材料(N/TiO2-SiO2·Al2 O3).借助广角XRD、小角度XRD、透射电子显微镜TEM和X射线光电子能谱XPS等测试手段对所得材料进行了微观结构表征和介孔结构观察,并研究了负载量和烧结温度等条件对介孔结构状态的影响.所得结果表明,所得材料的微观结构为规整性高、尺寸约3～6 nm的网格状介孔结构聚集成尺寸约100～ 200nm团簇,而尺寸为数十纳米的锐钛矿TiO2晶粒分布在网格状介孔结构中.从增强锐钛矿的光催化效应和有利于形成介孔结构两方面优化,TiO2的负载量以摩尔比n(Si)∶ n(Ti)=1∶(0.1 ～0.5)为适当范围.虽然锐钛矿晶型可在很宽温度范围存在于硅铝骨架结构中,但从有利于介孔结构的形成考虑650℃左右的结晶化烧结温度为最佳.
关键词:
硅铝胶
,
TiO2
,
氮掺杂
,
介孔结构
,
光催化
王勇
,
陈桂华
,
李李泉
,
杨辉
人工晶体学报
采用水热法制备了可见光响应的氮掺杂TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、XPS、UV-vis对样品结构、形貌和光谱等性质进行表征.研究结果表明:氮掺杂抑制晶粒长大,促进晶格畸变；氮进入TiO2晶格中,引起TiO2光催化剂的激发,吸收光谱向低能方向移动.以降解甲基橙为模型反应,研究样品的光催化性能；以对苯二甲酸作为·OH自由基捕获剂,利用化学荧光技术研究光催化反应体系中·OH自由基生成量.结果表明:与纯TiO2相比,氮掺杂样品具有较高的光催化活性.这与下列因素有关:氮掺杂样品具有较小的晶粒尺寸,有利于促进光生电荷的分离与相界面上电荷转移效率,降低TiO2能隙并使吸收光谱红移.在实验条件下,光催化性能随n(N/Ti)比值的增大而增强；羟基自由基的生成速率与光催化活性规律一致,即·OH的生成速率越大,光催化活性越高.
关键词:
氮掺杂
,
二氧化钛
,
可见光响应
,
甲基橙
,
羟基自由基
