姜洪泉
,
王巧凤
,
李世洋
,
李井申
,
王庆元
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60047-4|
利用溶胶-凝胶和溶剂热联合技术制备了Pr-N-P三元掺杂锐钛矿TiO2(PrNPTO)纳米片，并采用X射线衍射、透射电镜、N2吸附、X射线光电子能谱、UV-vis吸收谱和光致荧光光谱分析技术对其进行了表征.当Pr掺杂量为1.75 wt%，焙烧温度为550°C时，制得的PrNPTO在可见和紫外光下光催化降解亚甲基蓝(MB)活性最佳.在模拟太阳光照射下， PrNPTO也表现出优越的光催化降解4-氯酚性能(kapp =3.90×10-2 min-1)，优于未掺杂、单掺杂和双掺杂TiO2样品，其光活性是P25 TiO2的3.33倍(kapp =1.17×10-2 min-1). PrNPTO光活性的提高归因于Pr-N-P三元掺杂增强了紫外和可见光吸收，降低了光生载流子复合，增加了表面羟基以及改善了表面织构特性.在模拟太阳光照射下， PrNPTO光催化效率高且光催化性能稳定，适合于环境净化领域的实际应用..
关键词:
氧化钛
,
Pr-N-P三元掺杂
,
溶胶-凝胶
,
溶剂热
,
太阳光
,
光催化
王庆元
,
姜洪泉
,
李井申
,
王巧凤
,
李振宇
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20302
利用溶胶-水热法制备了未掺杂、N掺杂、Gd掺杂和Gd-N共掺杂TiO2纳米光催化剂,以甲基橙(MO)溶液在紫外光和可见光照射下的光催化脱色评价其光活性；采用XRD、XPS、BET、UV-Vis和PL分析技术表征样品的物理化学性能,探讨Gd-N共掺杂对TiO2光活性的影响机制.结果表明,Gd掺杂能有效抑制光生e-/h+的复合,提高光量子效率；抑制TiO2晶粒生长,改善样品表面织构特性,明显提高紫外光活性.N掺杂窄化TiO2带隙,拓宽光吸收范围至可见光区,从而提高了可见光活性.Gd-N共掺杂进一步窄化带隙增加可见光吸收,减小晶粒尺寸,改善样品的表面织构特性,增强织构的热稳定性.与单掺杂样品相比,Gd-N-TiO2在可见光照射下对MO的光催化脱色活性进一步提高,这归因于Gd-N共掺杂的协同效应.
关键词:
纳米TiO2
,
Gd-N共掺杂
,
溶胶-水热
,
可见光响应
,
协同效应
王庆元
,
姜洪泉
,
李井申
,
王巧凤
,
李振宇
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30201
采用改进的溶胶-水热技术,制备了新型高性能Sm-N-P-TiO2纳米光催化剂.考察了条件因素对4-氯酚(4-CP)溶液在模拟太阳光下光催化降解的影响规律,并对不同催化剂的光活性进行了对比研究.结果表明,在实验条件下,4-CP光催化降解行为符合准一级动力学规律；随着4-CP溶液浓度增大,一级反应速率常数不断降低.在4-CP溶液初始浓度40 mg/L、催化剂用量1.5 g/L、溶液pH =5.2、溶液温度36℃、500 W氙灯照射2h条件下,4-CP完全分解,表观速率常数Kapp为5.32×10-2 min-1,Sm-N-P-TiO2的光催化活性是混晶型纳米TiO2(P25)的3.49倍；TOC去除率达到96.8％.
关键词:
TiO2
,
Sm-N-P共掺杂
,
氯酚
,
光催化
,
动力学
