C-N掺杂TiO2/海泡石复合材料光催化性能研究

C-N掺杂TiO2/海泡石复合材料光催化性能研究

论文摘要

二氧化钛(TiO2)由于具有化学性质稳定、抗光腐蚀、无毒和成本低等优点,在光电转化和光催化领域具有广阔的应用前景。然而,TiO2的禁带宽度较大(3.0~3.2 eV),只能被波长小于387 nm的紫外光激发,且光生电子和空穴易复合,因此限制了其在光催化领域的广泛应用。海泡石作为一种多孔型无机高分子物质,具有较大的比表面能,可以吸附或覆盖多种催化剂单质或化合物。为了增强TiO2可见光吸收和提高TiO2光催化效率,笔者采用溶胶-凝胶法制备了一系列C-N掺杂TiO2/海泡石复合材料。通过XRD、SEM、XPS和紫外光谱等手段来考察非金属掺杂TiO2/海泡石复合材料的组成和结构,并研究了其光催化特性。实验结果表明:二氧化钛小颗粒负载到了海泡石表面;N原子取代了TiO2晶格中的氧原子而形成了少量Ti-N键,制备出了C、N共掺杂的TiO2/海泡石复合材料;随着N掺杂量的增加,复合材料的可见光吸收能力提高;随着N掺杂量的增加可见光光催化效率略微增加。另外,对海泡石进行了酸化提纯处理后,纯度得到提高,分散度变得更好。

论文目录

  • 前言
  • 1 实验部分
  •   1.1 实验所用原料 (见表1)
  •   1.2 实验所用仪器 (见表2)
  •   1.3 实验步骤
  •     1.3.1 测定离子交换容量
  •     1.3.2 海泡石有机化
  •     1.3.3 溶胶-凝胶法制备C、N共掺杂TiO2/Sep复合材料
  •     1.3.4 C-N-TiO2/Sep的性能表征
  • 2 实验结果与讨论
  •   2.1 不同煅烧温度得到的C-N-TiO2/Sep对比XRD图
  •   2.2 不同尿素含量得到的C-N-TiO2/Sep对比XRD图
  •   2.3 不同煅烧温度得到C-N-TiO2/Sep的紫外吸收光谱图
  •   2.4 不同N元素掺杂量的C-N-TiO2/Sep紫外吸收光谱
  •   2.5 XPS
  •   2.6 SEM
  •   2.7 光催化降解亚甲基蓝的实验
  •   2.8 海泡石的提纯
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王坤

    关键词: 溶胶凝胶法,光催化性,掺杂,复合材料,结构

    来源: 陶瓷 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学

    单位: 榆林市新科技开发有限公司

    分类号: O643.36;O644.1

    DOI: 10.19397/j.cnki.ceramics.2019.04.004

    页码: 26-32

    总页数: 7

    文件大小: 3345K

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