硫氮共摻雜的片狀鑲嵌立方中空TiO2納米晶的制備及其可見光催化性能

編號：NMJS08725

篇名：硫氮共摻雜的片狀鑲嵌立方中空TiO2納米晶的制備及其可見光催化性能

作者：盧燕飛 張成江 李襄宏 陳連清

關鍵詞： 片狀鑲嵌立方中空TiO2納米晶 醇熱法 S/N共摻雜 可見光催化

機構： 中南民族大學化學與材料科學學院&催化轉化與能源材料化學教育部重點實驗室

摘要： 采用醇熱法合成了具有不同摻雜能級的S/N共摻雜的片狀鑲嵌立方中空TiO2納米晶(SN-CHT),以提高其在可見光下的光催化活性.通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、紫外可見光漫反射光譜(UV-Vis DRS)、光致發(fā)光(PL)、莫特-肖特基和RhB降解實驗,研究了所制備樣品的形態(tài)、光學和光催化性能.結果表明:甲硫氨酸含量為0.25 g的SN-CHT樣品表現(xiàn)出最優(yōu)異的光催化活性,是純立方中空TiO2納米晶的3.17倍.RhB的可見光降解率在90 min后可以達到99.9%,其一階動力學常數(shù)為0.86×10-2 min-1.其可見光催化活性主要歸因于引入硫和氮元素后形成的新的摻雜能級和變窄TiO2的帶隙促進了光生電子-空穴對的分離,這在莫特-肖特基圖和Tauc圖中得到了證實.故用S/N元素共同修飾立方體空心TiO2納米晶是一種能提高光催化性能的有前景的方法.