N共掺杂TiO_2的制备及其光催化活性.pdf

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1、第21卷第3期化学研究中国科技核心期刊2O1O年5月CHEMICAIRESEARCHhxYJ@henu．edu．cnPd／N共掺杂TiO2的制备及其光催化活性王岩，赵辉，陈永，孙瑞敏，刘洋(开封大学功能材料研究中心，河南开封475004)摘要：将纳米管TiOz浸入含尿素和硝酸钯的乙醇溶液中，将乙醇超声挥发后所得样品先在空气中600℃下煅烧，再在Hz气氛中400℃中热还原，得到Pd／N共掺杂TiO．分别采用DRS、x射线衍射仪及x射线光电子能谱仪分析了掺杂TiO样品的光吸收能力、晶体结构及表面化学组成；并评价了其对紫外光和可

2、见光照下丙烯降解反应的催化活性．结果表明，共掺杂TiOz样品的活性优于单一Pd或N掺杂TiO．其原因在于，Pd和N共掺杂具有协同作用，从而共同提高了Ti0。的光催化活性．关键词：纳米管TiO；Pd／N共掺杂；制备；光催化活性中图分类号：O643．36文献标识码：A文章编号：1008—1011(2010)03—0047—04PreparationofPd／NCo-dopedTiO2andItsPhotocatalyticActivityWANGYan，ZHA0HUi，CHENYong，SUNRui—min，LIUYang(F

3、unctionalMaterialResearchCenter，KaifengUniversity．Kaing475004。Henan，China)Abstract：Ti0，nanotubewasimmersedintheethanolsolutionofureaandpalladiumnitrate．EthanoIintheresultingmixturewasallowedtovolatilizeunderultrasoundvibration．ResiduesolidW3Sfirstlycalcinatedat600

4、℃inairandthenreducedat400℃inH2for2h，generatingPd／NCO—dopedTiO2．Thelightabsorptioncapacity，crystalstructureandsurfacechemicalcompositionofthePd／NCO—dopedTiO2wereinvestigatedbymeansofDRS，X—raydiffraction，andX—rayphotoe1ectronspectroscopy，respectively．Besides，itsphot

5、ocata1yticactivityforoxi—dationofpropyleneunderultravioletandvisiblelightirradiationwasevaluated．ResultsshowthatPd／NCO—dopedTiO2hasbetterphotocatalyticactivitythantheonedopedwithPdorwithNalone．ThisisbecauseCO—dopingwithPdandNsynergisticaIlycontributestoincreasethe

6、photocatalyticactivityofTiOz．Keywords：TiO2nanotube；Pd／NCO—doping；preparation；photocatalyticactivityTiO具有活性高，稳定性好，无毒等特性被广泛地应用于光催化净化降解水中的污染物．但纯TiO。只能吸收紫外光，对占太阳光大部分的可见光没有光响应．因此使Tio的光催化活性向可见光区拓展成为目前的研究热点．近来，许多文献报道了阴离子和不同金属离子共掺杂TiO的方法，以增大TiO光催化剂的光谱吸收范围并提高其催化活性．冯光建等l1]以

7、钛酸丁酯为原料，以尿素和稀土离子的硝酸盐溶液为掺杂物质，用溶胶一凝胶法制备了氮离子和稀土离子共掺杂的纳米TiO样品．通过可见光下降解硝基苯对样品的光催化活性进行了研究．结果表明，氮和稀土离子(Y，Nd)共掺杂可增大光催化剂的光吸收范围，并提高其催化活性．潘高峰等通过煅烧硫酸钛与氨水水解沉淀物制备氮掺杂TiO(N—TiO)，再用浸渍法制备了收稿日期：2010—01—25．基金项目：河南省基础与前沿技术研究计划资助项目(082300420080)．作者简介：王岩(1979一)，男，讲师，主要从事光催化材料的制备及其性能表征．通

8、信联系人48化学研究铍、氮共掺杂TiO。光催化剂(Be—N—TiO。)．研究发现，掺人Be可以有效地分离光生电子和空穴，减少了两者的复合，同时能够消除由于氮掺杂引入的氧空位，使共掺杂催化剂相对于单一的N—TiO具有较高的可见光制H活性．此外，黄东升口等，Wei等分别制备了Fe／N共掺杂、La／N共掺杂T