b离子掺杂tio2催化剂(tio(2-x)bx)光催化活性的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第66卷化学学报Vol_66．2o08第6期，657~661ACTACHIMICASINICANO．6．657-661研究论文B离子掺杂TiO2催化剂(TiO2一光催化活性的研究龙绘锦州孟庆巨C元晶杨文胜曹亚安，南开大学物理学院天津300071)(南开大学泰达学院应用物理学院天津300457)(吉林人学电子科学与工程学院长春130023)(吉林大学化学学院长春130023)摘要采用溶胶一凝胶法制备出纳米TiO2和TiO2xB催化剂．光催化实验证明，TiO2一B催化剂的紫外、可见

2、光催化活性均高fTiO2．XRD，XPS和Raman结果表明，B离子是以取代式掺杂占据了TiO2的O的晶格位置．UV—Vis和PL谱的结果表明，B离子的2p轨道与O的2p轨道形成混合价带，产生可见光响应，B离子的掺入有效地阻止了光生载流子的复合，促进了其分离，是TiO2B催化剂紫外、叮见光催化活性提高的主要原因．关键词溶胶凝胶法；硼离子掺杂；TiO2一xB催化剂；光催化活性udyonPhotocatalyticActivityofBoronDopedTiOaCatalyst(TiOa—xgx)LONG,Hui—Jin。，MENG,Qi

3、ng—JuYUAN，Jing。YANG,Wen—ShengCAO．Ya—An机aCollegeofPhysics，NankaiUniversity，Tianjin300071)TedaCollegeofAppliedPhysics，NankaiUniversity，Tianjin300457)(CollegeofElectronicScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130023)(CollegeofChemist~，JilinUniversity，Changchun13002

4、3)AbstractSamplesofpureTiO2andTiO2一xBwereobtainedwithTi(OC4H9)4bysol—gelmethods．Com—paredwiththepureTiO2，thesamplesofTiO2xBexhibitedhigherphotocatalyticactivityunderbothultra—viOletandvisiblelightirradiation．Thereasonswerediscussed，basedonthecharacterizationwithXRD，Rama

5、n，XPS，UV-VisandPLspectra．ThelatticeOissubstitutedbyB，andtheorbitalofB2pismixedwithO2porbitals．whichisresponsiblef0rthebandgapnarrowing．TheraiseofthephotocatalyticactivityischieflybecauseBdopingenhancedtheabsorptionofvisiblelight，andpromotedtheseparationofphotogen—erated

6、carriers．Keywordssol—gelmethod；Bdoping；TiO2一Bphotocatalyst；photocatalyticactivity近年来，利用掺杂调控技术，制备高活性纳米TiO2掺杂也得到了关注，但是对缺电子硼离子掺杂的研究尚催化剂，引起人们的高度重视¨-2]．实验证明，金属或非少．Moon等]2000年发表了掺硼TiO2催化剂的光解水金属离子掺杂对TiO催化剂的晶体结构、能带结构、研究论文：Jung等{2004年报道了B203一SiO~／TiO2三元表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响J．复合

7、物局部结构的研究；Zhao等ll2004年报道了自从2001年以来，Asahi卅发现N掺杂能有效提高NiO／TiO一B催化剂的可见光催化活性有很大提高，TiO，催化剂可见光催化活性，非金属掺杂已成为了人们并对该情况下硼的掺入状态、成键情况以及对能带的影研究的热点．除了NI～。掺杂外，C【m，S“]，F[12l等离子的响都做了比较深入的研究．但是以上研究对于B离子掺E—mail：caoya@tedamail．nankai．edu．cnReceivedMay9，2007；revisedOctober25，2007；acceptedDece

8、mber20，2007同家自然科学基金(Nos．20573060，50472035)和长江学者和创新团队发展计划资助项日维普资讯http://www.cqvip.com658化学学报杂的纳米TiO催化剂的掺杂机，如：掺杂