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硫与铁共掺杂对二氧化钛光催化性能的影响
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:硅酸盐学报
  • 时间:0
  • 页码:1272-1276
  • 语言:中文
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学化学工程学院,合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(40672027)安徽省自然科学基金(070414166)资助项目.
  • 相关项目:凹凸棒石/Fe2O3/TiO2多功能纳米复合、微结构、特性以及光催化机理
中文摘要:

采用水热法制得了硫和铁共掺杂的纳米TiO2光催化剂(TiO2–S–Fe)。结果表明:TiO2–S–Fe为金红石和锐钛矿的混晶,具有较高的光催化活性,太阳光照射50min和紫外光照射60min时对甲基橙的降解率分别达99%和97%。TiO2–S–Fe具有较高光催化活性的原因可能是:掺杂的硫取代TiO2中的晶格氧形成Ti—S键,使TiO2的带隙能窄化引起对可见光的响应;同时部分掺杂的硫以S6+形式存在,从而增强了TiO2–S–Fe的表面酸强度,提高了对氧和有机物的吸附;铁掺杂降低了电子和空穴的复合几率。阴阳离子的协同作用提高了TiO2的紫外和可见光催化活性。

英文摘要:

Sulphur and iron co-doped TiO2 photocatalysts (TiO2-S-Fe) were prepared by an in situ hydrothermal method. The results of photocatalytic degradation of methyl orange (MO) demonstrate that the TiO2-S-Fe catalyst prepared at 160℃ for 2 h exhibites the highest photocatalytic activity, the degradation ratios of MO are 99% and 97% under sunlight irradiation for 50 rain and ultraviolet (UV) light irradiation for 60min respectively. X-ray diffraction result indicates that the TiO2-S-Fe is in conformity with an anatase and ruffle mixed phase TiO2 form. The higher UV-visible light photocatalytic activity of co-doped TiO2 is attributed to the partial S atoms occupying O-atom sites in the TiO2 to form Ti-S bonds, which lowers the band gap and caused the absorption edge of TiO2 to be shifted into the lower-energy region. Partial sulfur atoms exist in a six-oxidation state (S^6+) and then enhance the surface acidity, which is favorable for the adsorption of both oxygen and organic molecules. Doping of Fe^3+ reduces the recombination of electrons and holes. Both of the above effects are beneficial for improving the photocatalysis of TiO2-S-Fe under UV light and sunlight irradiation.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
  • 地址:北京海淀区三里河路11号
  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713