离子液体中微波辅助制备氮掺杂tio2催化剂

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1、离子液体介质中微波辅助制备铁掺杂纳米TiO2及光催化活性张桂琴1，2，毕先钧1，基金项目：国家自然科学基金资助项目（20663007）。作者简介：张桂琴（1971-），女，云南绥江县人，06级高教硕士研究生，研究方向为催化化学。*导师及通讯作者：毕先钧（1963—），男，云南省威信县人，教授，博士，主要从事物理化学的教学和科研工作。邮编：650092.电话：0871-5516023，e-mail:bixj159@yahoo.com.cn（1.云南师范大学化学化工学院，云南昆明650092；2.云南农业职业技术学院畜牧兽医系，云南昆明650031）摘要:在1-丁基-3-甲基

2、咪唑六氟磷酸盐（[Bmim]PF6）离子液体中，用微波干燥的方法制备了铁掺杂的纳米TiO2-Fe光催化剂，并以甲基橙为模拟污染物，紫外灯为光源，考察了离子液体加入量、铁掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO2-Fe光催化活性的影响。结果表明：在离子液体加入量为5.6ml，掺杂物质硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量百分比为0.005%，于家用微波炉中在210W功率下干燥17.5min，再在高温箱式电阻炉中于540℃煅烧处理1.5h后所制得的TiO2-Fe光催化剂，分别用紫外光照90min及太阳光照射3h后，甲基橙都几乎达到完全降解，其活性明显优于未掺杂

3、纯TiO2的光催化活性。关键词：离子液体；微波；铁掺杂；TiO2；光催化降解MicrowaveassistedpreparationofFe-dopednano-particleTiO2inionicliquidandItsphoto-catalyticActivityZhangGui-qin1，2，BIXian-jun1，*（1.InstituteofChemistryandChemicalEngineering,YunnanNormalUniversity,KunmingYunnan650092，P.R.China；2.DepartmentofHusbandryand

4、Veterinary，Yunnanagriculturevocationalandtechnicalcollege，KunmingYunnan650031，P.R.China）Abstract:Fe-dopednano-TiO2photo-catalystswereobtainedbymicrowavedryinginionicliquids.WithMethylOrangeasdegradationagentandultravioletlampaslightsource,theinfluenceofthevolumeoftheionicliquid，Fe/Timoler

5、atio，microwavedryingpowerandtime，calcinedtemperatureandtimeonthephoto-catalyticactivitiesofFe-dopednano-TiO2wereinvestigated.TheresultsindicatedthattheFe-dopednano-TiO2catalystsshowedhigherphoto-catalyticactivitythanthatofpurewhiletheFe/Timoleratiowas0.005%andtheFe-dopednano-TiO2wasdriedi

6、nmicrowavewiththepowerof210Wfor17.5minandcalcinedat540℃for1.5h.ThemethylorangehadalmostbeenentirelydegradedbyUVlightlighting90minorbysunlightlighting3hwhentheTiO2-Fewasusedasphoto-catalysts.Keywords:Ionicliquid；Microwave；Fe-doping；Titaniumdioxide；Photo-catalyticdegradation13近年来，通过光催化降解处理水

7、和空气污染的新技术逐渐为人们所关注。在众多用于光催化技术的催化剂中，由于TiO2具有氧化能力强、无选择性、能耗低和降解完全等优点，且价廉、无毒、无二次污染，可长期使用，因而备受关注。但TiO2的电子和空穴容易发生复合，光催化效率低，带隙较宽(约3.2eV)，只能在紫外区显示光化学活性，对太阳能的利用率一般在5%左右。因此如何提高其光催化活性是制约TiO2光催化技术实用的关键[1，2]。不少研究者发现，采用金属离子掺杂的方法能够提高光催化剂的催化活性，但也有不少得出相反的结论[3]。关于金属离子掺杂对TiO2光催化活性影响报道中