N-C改性納米二氧化鈦可見光催化劑的制備與表征.pdf

1、自從二氧化鈦光催化分解水被發(fā)現(xiàn)以來，基于半導(dǎo)體的光催化研究已經(jīng)得到廣泛的關(guān)注。國內(nèi)外有關(guān)半導(dǎo)體光催化的研究重心主要集中在二氧化鈦上，TiO<,2>自身無毒、無害、無腐蝕性，可反復(fù)使用，但它對太陽能的利用率較低，常用光催化劑TiO<,2>的禁帶寬度為3.2eV，僅能吸收利用太陽光中波長小于387.5nm的紫外光。故制備高活性TiO<,2>光催化材料，擴展TiO<,2>光譜響應(yīng)范圍，獲得太陽光下光催化污水凈化材料，提高光催化效率，是近年來光

2、催化研究的重點之一。 本文利用尿素在甲醇溶液中不同溫度下溶解度的差異，在加入四氯化鈦的同時，使尿素在甲醇溶液中結(jié)晶，用不同的溫度和時間經(jīng)過高溫煅燒制備了的N-c改性納米二氧化鈦納米粒子。對產(chǎn)物主要利用紫外分光光度儀、紅外分光光度儀、熒光光譜儀和光電子能譜儀對樣品進行了表征。樣品制備以四氯化鈦為前驅(qū)體，利用溶膠．凝膠法制備了N-C改性納米二氧化鈦粉體材料，通過正交實驗研究了煅燒溫度和煅燒時間等工藝條件對納米粒子的光催化活性等的影響

3、。并通過光催化降解甲基橙實驗來評估樣品活性，重點考察了煅燒溫度和煅燒時間對樣品光催化活性的影響。我們還探討了碳和氮使二氧化鈦納米粒子改性的機制。實驗中，我們得到的具體結(jié)論如下： (1)利用XRD對制備的N-C改性納米二氧化鈦粉體的晶相組成進行了表征，醇解法制備的400℃樣品是不定型態(tài)，水解法制備的400℃樣品是純銳態(tài)礦二氧化鈦，600℃樣品有部分二氧化鈦轉(zhuǎn)變成金紅石相，800℃樣品已完全轉(zhuǎn)變成金紅石相。 (2)利用TEM

4、對制備的N-C改性納米二氧化鈦的晶體形貌進行了表征，從電鏡圖片上分析出制備的N-C改性的納米二氧化鈦的平均粒徑在18～25nm。 (3)利用熒光光譜儀分析手段對制備的N-C改性納米二氧化鈦粉體進行了表征，研究了煅燒溫度和煅燒時間對TiO<,2>納米粒子光致發(fā)光性能的影響，結(jié)果表明：N-C改性的納米二氧化鈦有很強的光致發(fā)光性能。 (4)使用紫外分光光度儀對制備的N-C改性納米二氧化鈦粉體的帶邊吸收進行了表征，結(jié)果顯示帶邊吸