N掺杂TiO2对聚乙烯复合薄膜的光催化降解研究.pdf

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1、第22卷第4期化学研究中国科技核心期刊2011年7月CHEM1CALRESEARCHhxyj@henu．edu．cnN掺杂TiO2对聚乙烯复合薄膜的光催化降解研究苗超林，杨书廷。，尹艳红，刘山虎。(1．新乡学院化学与化工系，河南新乡453007；2．河南师范大学化学与环境科学学院，河南新乡453003；3．河南大学化学化工学院，河南开封475004)摘要：以快速溶胶一凝胶法制备了具有不同N掺杂量的TiOz光催化剂，在室温光照240h条件下，用于固相光催化降解碳酸钙填充聚乙烯复合材料薄膜；采用x射线光电子能谱仪(X

2、PS)、X射线衍射仪(XRD)、紫外一可见光漫反射仪(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了催化剂和薄膜的形貌及化学特征，并测定了复合材料薄膜的失重．结果表明，未掺杂的TiOz光催化剂使复合材料薄膜失重0．97％，掺杂的TiO光催化剂使其最大失重达到21．3．这是由于掺杂的TiOz光催化剂加速复合材料薄膜碳链的断裂和光氧化腐蚀、在薄膜表面形成大量的凹坑所致．与此同时，0．5质量分数N掺杂的TiOz光催化剂光催化降解聚乙烯复合材料薄膜的活性最高．关键词：聚乙烯复合薄膜

3、；纳米TiOz；N掺杂；光催化降解中图分类号：0643文献标志码：A文章编号：1008—1011(2011)04—0011—04Ph0t0catalyzeddegradationofpolyethylenecompositefilmbyN—dopedtitaniumdioxideph0t0catalystMIAOChao—lin，YANGShu—ting，YINYan—hong弘，LIUShan—hu。(1．DepartmentofChemistryandChemicalEngineering，XinxiangU

4、niversity，Xinxiang453003，Henan，China2．CollegeofChemistryandEnvironmentalScience，HenanNormalUniversity，Xinxiang453007，Henan，China3．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversity，Kaifeng475004，Henan，China)Abstract：N—dopedTiO2photocata1ystscontainingdi

5、fferentpercentageofNwerepreparedbysol—gelprocess．ResultantN—dopedTiO2photocatalystswerethenusedtocatalyzethedegrada—tionofpolyethylene(PE)compositefilmfilledwithCaCO3undersolarlightirradiationfor240hinambientair．Themicrostructureandchemicalfeaturesofthephotoc

6、atalystsandPEfilmswerecharacterizedbymeansofXrayphotoelectronspectroscopy(XPS)，ultraviolet—visiblelightdiffusereflectionspectrometry(UV—Vis)，X—raydiffraction(XRD)，Fouriertransforminfraredspectrometry(FT—IR)，andscanningelectronmicroscopy(SEM)；andtheweightlosso

7、fPEcompositefilmwasmeasured．ResultsshowthatundopedTiO2resultsinweightlossof．PEcompositefilmby0．97，whileN—dopedTiO2leadsto21．3ofweightlossofthePEfilm．ThereasonIiesinthatN—dopedTiO2photocatalystsareabletospeedthebreakageofPEmolecularchainsandpromotephotooxidati

8、on—inducedcorrosion，resultinginnumerouspitsandholesonthesurfaceofthefilm．Inthemeantime，anataseTiO2dopedwith0．5Npos—sessedthehighestactivityforthephotodegradationofPEcompositefilm．Keywords