掺杂形式对TiO_(2)光催化活性的影响

以硼酸、尿素、硫脲为前驱体,采用溶胶-凝胶法对TiO2进行表面掺杂改性,制备了B、N、S掺杂量不同的B-TiO2、N-TiO2、S-TiO2光催化复合材料,在模拟太阳光下降解罗丹明B(RhB),研究了掺杂形式对TiO2光催化活性的影响。扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪分析结果表明,硼元素以B 3+价态渗入TiO2晶格中,氮原子进入TiO2晶格中形成间隙掺杂,而硫与TiO2晶格化合取代氧形成S—Ti键,降低了TiO2的带隙能。以质量浓度10mg/L RhB的光催化降解为靶向反应,考察了复合材料对RhB的降解率。结果表明:当硼掺杂量为6.0%(摩尔分数)、氮掺杂量为4.0%(摩尔质量分数)、硫掺杂量为0.25g时,B-TiO2、N-TiO2、S-TiO2光催化性能最好,RhB降解率分别达到88.3%、93.6%和94.9%。掺杂形式影响光催化活性顺序为替换TiO2晶格氧>间隙掺杂TiO2>取代TiO2晶格Ti。

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本文档关键词:掺杂,活性,形式,光催化,影响