S、Al掺杂TiO2纳米材料的固相合成及其可见光降解性能.pdf

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1、第27卷第4期无机化学学报Vol_27No．42011年4月CHINESEJ0URNAL0FIN0RGANICCHEMISTRY673—681S、Al掺杂TiO2纳米材料的固相合成及其可见光降解性能刘少友1,2冯庆革，1唐文华2蒋天智2(广西大学环境学院，南宁530004)(凯里学院应用化学研究所，凯里556011)摘要：采用固相反应法分别合成了硫掺杂二氧化钛fS-TiO2]、铝掺杂二氧化钛fAl—0’]及硫和铝共掺杂二氧化钛fS—A1TiO2)纳米材料，并对材料进行了XRD、SEM、UVVis、XPS、Raman、N吸附一脱附等

2、物相织构表征，同时研究了材料对溴甲酚绿(BCG)的可见光降解活性。结果表明，在S—A1一TiO，纳米材料中，硫以阳离子S“进入二氧化钛晶格铝以同晶取代方式占据TiO，晶格中的位置，其晶型为锐钛矿型。S、Al共掺杂能有效地抑制TiO，晶粒的生长，其紫外一可见漫反射吸收光谱涵盖了可见光区并延伸到近红外区域材料的光催化活性决定于掺杂元素及其掺杂量在25℃、pH=6．5下，SA1．TiO纳米材料对溴甲酚绿的可见光降解具有很高的活性，并服从一级反应动力学规律。当S与Al投料物质的量的比为1：9时，S—A1一TiO，f1S．9A1)纳米材料对

3、BCG的可见光降解速率常数为0．03286rain～，分别是纯TiO、S—TiO及A1rj0，的5．46、2．62和4．63倍。50min内，S—A1一TiO，(1s一9A1)纳米材料对BCG的可见光降解率达8O％关键词：硫铝共掺杂；二氧化钛；固相反应；可见光降解：溴甲酚绿中图分类号：0643文献标识码：A文章编号：1001—4861(20l1)04—067309SandAIDopedTiO2Nanomaterials：SynthesisviaSolid-StateReactionandVisibleLightDegradatio

4、nPerformanceLIUShao—YouFENGQing-GeTANGWen-HuaJIANGTian—Zhi(CollegeofEnvironomentalStudies，GuangxiUniversity,Nanning530004，China)(2InstituteofAppliedChemistry,KailiUniversity,Kaili,Guizhou556011，China)Abstract：SandA1co-dopedTiO2nanomaterialsfS—A1一Ti02)weresynthesizedth

5、roughasolid。statereactionroute．ThetexturalpropertiesofthesampleswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，ultravioletvisiblelightspectroscopy(UV-Vis)，X—rayphotoelectronspectroscopy(xPs)，RamanandN2absorption—desorption．Thephotodegradati0n

6、performanceforbromocresolgreen(BCG)fromirradiatingwithvisiblelightwasinvestigated．TheresultsshowthatSatomsasSstatehavebeenincorporatedintothelatticeofTiO2，andA1ionsoccupythesitesofTiincrystallatticebyisomorphousreplacement．TheS—A1一TiO2nanomaterialsisinanatasephase．S，A

7、1co—dopingTiO2caneffectivelyembarassthecrystalgrowthofTiO2．TheUV—VisdisplaysthattheabsorptionregionofS—A1一TiO2materialcoversthevisiblelightregionandextendstonearinfraredregion．Moreover，thephotocatalyticactivityiscontrolledbydopingelementanddopingcontent．At25ciC．pH=6．5

8、．excellentvisiblelightcatalyticactivityforthephotodegradationofbromocresolgreenobeyingpseudo．first—orderreactionisfoundonthe