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TiO_2掺杂粉体的溶胶-凝胶和水热合成及其光降解甲醛(英文)

吕晓萌  谢吉民  尹常庆  舒和庆  孙波  
【摘要】:为了研究不同掺杂对二氧化钛光化学活性的影响,采用溶胶-凝胶,水热法,由 TiOCl_2成功制备了掺杂氮原子的二氧化钛样品,并制备了掺杂0.5%(摩尔分数)Fe~(3+),Cu~(2+),V~(5+),pd~(2+)等金属离子的可见光响应型介孔材料。样品经由 X 射线衍射,透射电镜,Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积,Barrett-Joyner-Halenda 孔径分布,紫外可见光谱,光电子能谱和荧光光谱等表征:以荧光灯为光源(入射光波长λ≥410 nm),光催化降解甲醛为模式,评价了样品的催化活性。结果表明:掺杂 Fe~(3+),Cu~(2+),V~(5+),Pd~(2+)的二氧化钛和单一掺氮的二氧化钛样品的粒径均为10nm 左右,BET 比表面积为130 m~2/g 左右,均为锐钛矿相二氧化钛;Fe/TiO_2,Cu/TiO_2,V/TiO_2,Pd/TiO_2和 TiO_2/N 样品的带隙能依次为:2.99,2.93,2.36,2.92 eV 和 2.87 eV,其在可见光下的光催化降解速率常数分别为:0.0063,0.0086,0.0049,0.0031/min 和0.0033/min。Cu/TiO_2较高的荧光强度和较大的比表面积,导致了其较高的可见光光解活性。

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