N掺杂TiO2光催化剂的微结构与吸光特性研究

• 作者: 唐玉朝 李卫华 黄显怀
• 来源期刊: 分子催化
• 学科: 化学
• 关键词: TiO2 光催化 N掺杂 填隙 UV-VIS-DRS XPS 杂质能级
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 页码范围: 363-371
• 分类号: O643.3
• 语种: 中文

摘要

以紫外可见漫反射光谱(UV-VIS-DRS)和X射线光电子能谱(XPS)分析和研究了四种方法制备的N掺杂TiO2光催化剂的结构,即水解法(N/TiO2-H)、氨热还原法(N/TiO2-A)、机械化学法(N/TiO2-M)和尿素热处理法(N/TiO2-T)等.结果表明,N/TiO2-H和N/TiO2-T两种催化剂在490 nm处有吸收带边,可见光激发途径是掺杂的N以填隙方式形成的杂质能级吸收电子发生的跃迁引起的;而N/TiO2-A和N/TiO2-M两种催化剂在整个可见光区域内具有可见光吸收,其对可见光的激发途径是掺杂N和氧空缺共同作用的结果.理论计算的N杂质能级位于价带上0.75 eV,与实验观察到的吸收带边结果十分吻合.XPS结果表明,几种催化剂的N1 s结合能位置都在399 eV附近,显示为填隙掺杂的N原子.填隙掺杂的N/TiO2,其Ti原子的2p结合能与未掺杂的TiO2相比增加了+0.3-+0.6 eV,而O1s电子的结合能增加了+0.2-+0.5eV,这是因为填隙的N原子夺取Ti和O的电子,Ti和O原子周围的电子密度降低了.电子能谱和吸光特性的研究都表明,掺杂的机理是在TiO2晶格内形成N原子的填隙.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄显怀	安徽建筑工业学院环境科学与工程系	90	821	15.0	25.0
2	唐玉朝	安徽建筑工业学院环境科学与工程系	49	674	13.0	25.0
6	李卫华	安徽建筑工业学院环境科学与工程系	35	105	6.0	9.0