pH值对氮掺杂TiO2物化性质和光催化活性的影响

无机材料学报, 2008, 23(2): 387-392. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.038

pH值对氮掺杂TiO2物化性质和光催化活性的影响

柏源 ^1, , 孙红旗 ^2, , 金万勤 ^3,

1.南京工业大学,膜科学与技术研究所,南京,210009

2.南京工业大学,膜科学与技术研究所,南京,210009

3.南京工业大学,膜科学与技术研究所,南京,210009

基金项目: 教育部留学回国人员科研启动基金(2004527)

关键词： pH值 , 二氧化钛 , 氮掺杂 , 光催化 , 可见光

Effects of pH Values on the Physicochemical Properties and Photocatalytic Activities of Nitrogen-doped TiO2

以TiCl4为前驱体,水合肼和氨水的混合溶液为氮源,采用共沉淀法制备了可见光响应型氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)光催化剂,重点研究了制备过程中pH值对催化剂的微结构和光催化活性等物化性质的影响.采用XRD、BET、UV-vis和XPS等表征方法对光催化剂性质进行了表征.催化剂主要以锐钛矿相存在,具有介孔结构和较高的比表面积(～90m2/g).随着pH值增大,锐钛矿相(101)面衍射峰逐步增强,晶粒尺寸逐渐增大,比表面积逐渐减小.XPS结果表明催化剂掺杂的氮主要以系列氮氧化物形式存在.氮掺杂小幅降低了禁带宽度,感光范围拓展到可见光区.光催化降解实验表明,pH=3.5时,催化剂的可见光降解效率最高,为39.65%.随着pH值增大,催化剂可见光催化活性逐渐降低;而在紫外光照射下,pH=9.5时,催化活性最低;pH=5.5时,催化活性最高.

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