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《硅胶负载氮掺杂二氧化钛的制备及性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、硅胶负载氮掺杂二氧化钛的制备及性能研究胡停伟，严洋，文乐维，刘金龙(湖北民族学院化学与环境工程学院，湖北恩施)摘要:利用溶胶-凝胶法，以硅胶为载体、以钛酸四丁酯为钛源、尿素为氮源制备了具有良好性能的“硅胶负载氮掺杂二氧化钛”(NTS)光催化剂。考察主要硅胶目数对光催化活性的影响。结果表明，在氮投加量为30%、钛硅比为1/1、焙烧温度为500℃的条件下，硅胶目数为120-200时制备的NTS具有最佳的光催化活性。氮掺杂二氧化钛(NT)经硅胶负载后，其表面孔结构发生了变化，且热稳定性增加。亚甲基蓝降解实验表明:与T、NT相比，NTS体现出更高的光催化活性。关键词:光催
2、化;TiO2;氮掺杂;硅胶;亚甲基蓝降解ThepreparationofsilicagelnitrogendopedTiO2andperformanceresearchTingweiHu,YangYan,LeweiWen,JinlongLiu(Hubeiinstitutefornationalities,instituteofchemicalandenvironmentalengineering,hubeienshi)Abstract:Usingsol-gelmethod,silicagelasthecarrierandtetrabutyltitanateasti
3、taniumsource;ureaasnitrogensourcewaspreparedwithgoodperformanceof“siliconnitrogendopedTiO2photocatalyst(NTS)”.Studyingtheeffectofmainsiliconmeshopticalcatalyticactivity.Resultsshowedthatthenitrogenadditiveamountwas30%,titaniumsiliconratioof1/1,calcinationtemperatureis500℃condition,sil
4、iconeitemnumberis120-200inthepreparationofNTShasthebestphotocatalyticactivity.NitrogendopedTiO2(NT)aftersilicagelload,thetablefacestructurehaschanged,andthethermalstabilityincreased.MethylenebluedegradationexperimentsshowthatcomparedwithT,NT.NTSshowedhigherphotocatalyticactivity.Keywo
5、rds:photocatalytic;TiO2;Nitrogedoping;Silicagel;DegradationofmethyleneblueTiO2由于具有无毒、价廉、性能稳定和耐腐蚀性等优点成为应用最广泛的光催化剂。TiO2在应用中存在载离子复合几率高，光催化效率低，回收困难的问题。其中氮掺杂TiO2是近年来非金属元素掺杂改性TiO2研究的重要内容，主要集中于掺杂方法的研究和改性原理的探讨。制备氮掺杂TiO2的方法主要有溶胶－凝胶法、水热法、喷雾高温分解法等。以硅胶为载体,尿素为氮源,在常温条件下采用溶胶-凝胶法制备硅胶负载氮掺杂二氧化钛粉末。在可见光照
6、射下以亚甲基蓝为目标物对光催化活性进行测试。在制备出了具有高活性的TiO2和氮掺杂TiO2的基础上，寻求高催化活性的具有一定目数的硅胶负载氮掺杂TiO2。1实验部分1．1样品的制备纯二氧化钛(T)的制备。将10mL钛酸四丁酯在搅拌条件下缓慢加到10mL无水乙醇中,混合均匀形成透明溶液A;将10mL无水乙醇和10mL去离子水和5mL冰醋酸混合均匀形成透明溶液B;在剧烈搅拌下将B液逐渐加入到A液中,变成凝胶后停止搅拌。陈化4h后将凝胶放入恒温干燥箱中在100℃下恒温12h。然后将其置于马弗炉中,缓慢升温至160℃，恒温30min,迅速升温至500℃，恒温4h.即制得纯
7、TiO2，标记为T。氮掺杂二氧化钛(NT)的制备。按照上述步骤,将0.1741g尿素均匀混合在B液中，其它制备条件相同,制得氮掺杂二氧化钛，标记为NT。硅胶负载氮掺杂二氧化钛(NTS)的制备。TNS的制备方法同NT，将2.2950g硅胶(40-60目、120一200目)加入到不断搅拌的溶液B中,凝胶后方法同上在100℃下干燥,最后进行焙烧。经500℃焙烧4h便制得具有一定目数的硅胶负载N掺杂TiO2，标记为NTS。1．2样品的光催化活性测试以亚甲基蓝降解为模型反应来评价样品的光催化活性。取0.2000g光催化剂投放于200.0mL、10mg/L亚甲基蓝溶液中，首先
8、将之避光搅
