具有超快吸附能力的(C,N)-TiO2光催化材料

• 作者: 何琴玉 刘俊明 吴泽宏 周江山 李方舟 杜纯 陈晓媚 魏玉蕊 黄伟源
• 来源期刊: 华南师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 碳、氮掺杂二氧化钛 黑暗吸附 光催化 甲基橙
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 材料学
• 页码范围: 25-30
• 页数: 6页
• 分类号: O64
• 字数: 3978字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6054/j.jscnun.2016.01.003

摘要

采用“溶胶-凝胶与微波二步法”合成了碳、氮掺杂的锐钛矿(C,N)-TiO2光催化材料.首先采用溶胶-凝胶方法制备了TiO2前驱物凝胶粉末,然后将其与盐酸胍混合微波制备(C,N)-TiO2纳米材料.对该材料进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征,并测试在甲基橙溶液(100 mg/L)中的黑暗吸附以及饱和黑暗吸附后的甲基橙光催化降解等性能.结果表明,获得的材料为纯锐钛矿相的二氧化钛.颗粒分散好,平均粒径约20 nm.具有大的比表面积.随着C、N含量的增加,可见光区域的吸收增加,而紫外光区域的吸收基本不随C、N的含量变化;所制备的(C,N)-TiO2对甲基橙溶液具有超快的黑暗吸附能力(t＜1 min);在微波处理中,随着盐酸胍的添加量增加,光催化的量子效率先增加后减小.最好的样品能在20 min内对甲基橙的降解效率达到93％.在可见光区域的吸收与黑暗吸附2个因素中,黑暗吸附的作用更大.文章认为微波处理光催化材料的方法简单、快速、节能,是提高光催化速率的有效途径,值得推广.