石倩
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任建坤
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王玉萍
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彭盘英
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王维安
中国有色金属学报
以钛酸四丁酯、硝酸铋及尿素为前驱体,利用溶剂热法制备氮掺杂BixTiOy-TiO2复合催化剂,利用X射线衍射(XRD)、紫外?可见漫反射(UV-Vis)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和低温氮气吸附(BET)等手段对样品进行表征,以亚甲蓝为模型化合物,考察各催化剂在模拟太阳光下的光催化活性.结果表明:由于一定量的氮掺杂可增强催化剂中Bi12TiO20的含量,氮掺杂的复合催化剂在440~520nm处出现了较大的吸收;氮掺杂使催化剂从圆球形变为花瓣形,增大了催化剂的比表面积和羟基自由基的含量.氮掺杂量为0.15%(质量分数)的BNT2催化剂在250 W金卤灯模拟太阳光下照射3 h后,对20 mg/L的亚甲基蓝溶液的去除率为93.86%,比相同条件下BT和NT催化剂的去除效率分别提高了32%和37.31%.
关键词:
复合半导体
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溶剂热法
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氮掺杂
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光催化活性
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功能材料
王玉萍
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王连军
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袁俊秀
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彭盘英
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陆天虹
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.01.012
利用Mo6+的掺杂在TiO2中引入缺陷,从而扩大TiO2催化剂的光谱响应范围.运用UV-Vis、XRD、XPS、TG-DTA等测试技术考察了钼离子掺杂浓度对于TiO2光催化剂吸收光谱范围、晶型、晶胞和晶粒的影响,分析了钼进入TiO2晶格的方式、价态和掺杂催化剂在热处理过程中发生的物理和化学变化.以亚甲蓝溶液的光催化降解为模型反应,考察了掺杂量对这种新型光催化剂的光催化活性的影响.结果表明,Mo6+可进入TiO2晶格中形成杂质缺陷,引起TiO2晶格膨胀,Mo6+的掺杂量影响TiO2晶粒尺寸和晶相转化.Mo6+掺杂的质量分数为4.5%时,样品的吸收带边可达460 nm,对40 mg/L亚甲蓝反应2 h的降解率为58.3%,矿化率为52.5%.而Mo6+的掺杂质量分数为3.0%和6.0%时,形成的TiO2晶粒尺寸较小,TiO2晶粒中锐钛矿相与金红石相的比例接近4:1时,对亚甲蓝降解率分别为56.6%和52.0%,矿化率分别为49.2%和44.2%.
关键词:
Mo掺杂
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掺杂量
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可见光
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光催化