47氮掺杂二氧化钛的制备及可见光催化研究进展

n掺杂tio2光催化剂的制备与表征
掺杂tio2光催化剂的制备与表征
掺杂Tio2光催化剂是一种新型纳米光催化剂，由Tio2和其他添加剂混合而成。

它们有利于催化复杂的有机化学反应，从而有效地改变或催化反应。

掺杂Tio2光催化剂主要有两种制备技术：湿法制备和固体相法制备。

湿法制备技术是用水溶液中的Tio2粉末，经过加热和分散，在光照条件下产生二氧化钛晶体簇，并与含有掺杂元素的添加剂交联形成混合复合结构。

固体相反应制备Tio2光催化剂时，将Tio2粉末混合挤压成薄片，在合适条件下形成纯TiO2晶体簇，并经过掺杂元素的添加，用于交联混合复合结构的制备。

掺杂Tio2光催化剂的表征主要有X射线粉末衍射(XRD)法，透射电子显微镜(TEM)法，X 射线光电子能谱(XPS)法，紫外-可见-近红外光谱(UV-Vis-NIR)分析，X射线衍射(XRF)以及氯化试验等几种常用的分析方法。

TEM结果可显示不同形态、尺寸以及外观上掺杂Tio2光催化剂颗粒的细节结构。

XPS测试结果可以检测掺杂Tio2光催化剂表面的化学性质，从而确定其元素成分，并可以测定混合物的表面定向性和活性位。

使用XRD分析可以检测Tio2的相变和晶态结构变化，以及掺杂元素的核磁共振（NMR）表征。

UV-Vis-NIR光谱测试可以检测掺杂TiO2光催化剂表面吸收特性，从而确定掺杂后催化剂表现出来的光谱特性。

综上所述，掺杂Tio2光催化剂有助于改变有机物有效的催化反应，常用的制备技术有湿法法和固体相法制备，而其表征可以通过XRD、TEM、XPS、UV-Vis-NIR光谱和NMR等方法来完成。

铁氮掺杂二氧化钛材料的制备与光催化性能研究畅晓钰;李帅;苏耀东;姚鸿飞;陈玉静【摘要】通过溶胶凝胶法,以硝酸铁为铁源、尿素为氮源,分别制备了铁掺杂、氮掺杂、铁氮共掺杂二氧化钛粉末.采用X射线衍射仪,紫外-可见光谱仪等对样品进行表征和分析;并以亚甲基蓝作为目标降解物,评价样品的光催化性能.结果表明,500℃下制备的催化剂均为锐钛矿相,结晶性较好,掺杂使材料的吸收光谱发生红移;掺铁5％,掺氮12％时对可见光的吸收效果最好.光催化6h对亚甲基蓝的降解效果效果Fe-N-TiO2＞ Fe-TiO2＞ N-TiO2＞纯TiO2.Fe、N共掺杂产生协同作用,使TiO2的光催化性能明显优于单掺杂样品和纯TiO2.%Iron doped,nitrogen doped,iron and nitrogen co-doped titanium dioxide powders were prepared by sol gel method using ferric nitrate as iron source and urea as nitrogen source.The samples were characterized and analyzed by X-ray diffraction,UV-Vis spectroscopy and so on.And methylene blue was used as the target to evaluate the photo-catalytic activity of the samples.The results show that the catalysts prepared at 500 ℃ are anatase,and the crystalline is better.The absorption spectra of the doped materials are red shifted,and when the iron content is 5％ and the nitrogen content is 12％,the absorption effect is best.After photo-catalytic 6 h,the effect of the degradation of methylene blue is Fe-N-TiO2 ＞ Fe-TiO2 ＞ N-TiO2 ＞ pure TiO2.Fe and N co-doped with a synergistic effect,so that the photo-catalytic performance of TiO2 is significantly better than the single doped samples and pure TiO2.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)023【总页数】6页(P142-147)【关键词】溶胶凝胶法;二氧化钛;掺杂;光催化【作者】畅晓钰;李帅;苏耀东;姚鸿飞;陈玉静【作者单位】长安大学材料科学与工程学院,西安710064;长安大学材料科学与工程学院,西安710064;长安大学公路学院,西安710064;长安大学公路学院,西安710064;长安大学公路学院,西安710064【正文语种】中文【中图分类】O644.12随着经济的发展，交通量的日益增加，汽车尾气排放造成的环境污染问题愈加严重。

（ ＤＲＳ ） ，Ｘ— ｒ ａ ｙ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ ＸＰＳ） ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ（ Ｆ Ｔ－ Ｉ Ｒ） ．
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氮掺杂纳米二氧化钛可见光及太阳光催化降解水中有机污染物的研究的开题报告
1. 研究背景与意义
水污染是全球环境面临的重要问题之一，其中有机污染物是主要污染源之一。

纳米二氧化钛因具有优良的光催化性能，已成为有机污染物降解的重要材料之一。

然而，单一的纳米二氧化钛催化剂在可见光或太阳光下的催化效率有限，进一步提高催化效率成为当前研究的重要问题之一。

氮掺杂是一种有效提高纳米二氧化钛光催化活性的方法。

因此，本研究旨在通过氮掺杂二氧化钛的方法，实现纳米二氧化钛在可见光及太阳光下高效催化降解水中有机污染物的目标。

2. 研究内容与方法
本研究将采用水热合成法制备氮掺杂纳米二氧化钛催化剂，采用X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段对其进行表征；同时，采用紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）对其光吸收波谱进行分析。

通过考察氮掺杂含量及不同制备条件对纳米二氧化钛光催化活性的影响，实现高效催化降解水中有机污染物的目标。

在实验过程中，将采用常见的有机污染物如甲醛、亚甲基蓝等模拟水中有机污染物，考察氮掺杂纳米二氧化钛催化剂的催化性能，并计算其催化效率。

3. 研究预期结果
预计通过氮掺杂的方法，可以显著提高纳米二氧化钛在可见光及太阳光下的光催化活性，实现更高效催化降解水中有机污染物的目标，为解决有机污染物污染问题提供一种新的解决方案。

同时，通过本研究，还可以深入探究氮掺杂对纳米二氧化钛光催化机理的影响，为纳米二氧化钛及其它光催化材料的研究提供参考和基础。