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HCI加入量对介孔N掺杂TiO_2材料结构及光催化性能的影响
  • ISSN号:1671-7627
  • 期刊名称:南京工业大学学报(自然科学版)
  • 时间:2012
  • 页码:39-42
  • 分类:O643.1[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]南京工业大学化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(21176116);江苏省自然科学基金资助项目(BK2011801);江苏省高校自然科学基金资助项目(IOK.JB530003)
  • 相关项目:具有离子通道效应的陶瓷纳滤膜构建基础研究
中文摘要:

以钛酸四丁酯为前驱体,二甲基甲酰胺为N源,HCl为水解控制剂,采用聚合溶胶一凝胶法制备具有可见光响应的TiO2介孔材料。通过X线光电子能谱(XPS)、X线衍射(XRD)、N2等温吸附一脱附测试,考察N在TiO:晶格中的掺杂形式以及HCl加入量对试样的结构性质和可见光催化性能的影响。结果表明:当HCl与钛酸四丁酯的摩尔比值(r)分别为2、3、4时,400℃煅烧后制备得到的材料均为单一锐钛矿晶型,晶粒尺寸控制在10.5-11.5nm;随着r的增大,材料的比表面积、孔隙率及孔径增大,比表面积为19.6~77.8m2/g,孔径为3.7~5.4nm;N掺杂TiO2材料具有良好的可见光催化活性,且对甲基橙的降解能力随着HCl加入量的增大而显著增大;当r为4时,试样对甲基橙的催化降解率最高,1h后达到99.2%。

英文摘要:

Visible-light-driven nitrogen-doped titanium dioxide was synthesized by the sol-gel method, with dimethylformamide as nitrogen resource and hydrochloric acid (HCl) as hydrolysis control agents. The do- ping type of N in the crystal lattice of the material was investigated by the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The influences of HC1 on the microstructure and the photocatalytic characteristics were also ana- lyzed by X-ray diffraction (XRD) and N2 adsorption and desorption. When the molar ratio of HC1 and tita- nium terabutoxide was varied from 2 to 4, the N-doped TiO2 catalysts could be obtained in anatase at 400℃ and the crystal sizes could be controlled in the range of 10. 5-11.5 nm. At the same time, the specific- surface area (19. 6-77.8 m2/g), the pore size (3.7-5.4 nm)and porosity of the material increased with the concentration of HCl increasing. The photocatalytic activities tests were measured by the degradation of methyl orange (MO) in an aqueous solution. Results showed that all the samples had remarkable degradation effect on methyl orange and the degradation effect was increased with the concentration of HCl. When the ratio of HC1 and titanium terabutoxide was 4, the maximum degradation rate was 99. 2% after reaction for 1 h.

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期刊信息
  • 《南京工业大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:江苏省教育厅
  • 主办单位:南京工业大学
  • 主编:陆小华
  • 地址:南京市浦口区浦珠南路30号
  • 邮编:211800
  • 邮箱:journal@njut.edu.cn
  • 电话:025-58139286
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-7627
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1670/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,中国高校优秀科技期刊奖,江苏省优秀期刊,中国高校科技期刊研究会优秀网站
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,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)
  • 被引量:6160