【摘 要】
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以钛酸四正丁酯为钛源,浓氨水为沉降剂和氮源,采用水热法制得含有氧空位的氮掺杂二氧化钛(TiO2)纳米材料,并考察了水热温度对材料结构及光催化性能的影响.采用多种技术手段对纳米TiO2的晶型、形貌、结构和表面特性进行表征;并以苯酚为目标污染物,通过对苯酚的去除率和矿化率评价上述TiO2纳米材料的光催化降解苯酚的性能及完全矿化的能力.研究结果表明,所制备的材料为锐钛矿TiO2纳米棒和纳米颗粒的混合物,N元素有效掺杂进入TiO2晶格中,同时晶格中存在一定量的氧空位.较高的水热温度有助于提高材料光催化性能,随着水
【机 构】
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西北民族大学 化工学院,甘肃 兰州 730070;甘肃自然能源研究所,甘肃 兰州 730046
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以钛酸四正丁酯为钛源,浓氨水为沉降剂和氮源,采用水热法制得含有氧空位的氮掺杂二氧化钛(TiO2)纳米材料,并考察了水热温度对材料结构及光催化性能的影响.采用多种技术手段对纳米TiO2的晶型、形貌、结构和表面特性进行表征;并以苯酚为目标污染物,通过对苯酚的去除率和矿化率评价上述TiO2纳米材料的光催化降解苯酚的性能及完全矿化的能力.研究结果表明,所制备的材料为锐钛矿TiO2纳米棒和纳米颗粒的混合物,N元素有效掺杂进入TiO2晶格中,同时晶格中存在一定量的氧空位.较高的水热温度有助于提高材料光催化性能,随着水热温度的升高,材料在紫外光及可见光照射后对苯酚的去除效果和矿化能力增强.水热温度为210℃时制备的含有氧空位的氮掺杂TiO2在可见光照射5 h下对苯酚的去除率和矿化率分别为83.67％和32.16％,在紫外光照射5 h后对苯酚的去除率和矿化率分别达到100％和80.68％,表明在紫外光下苯酚更易被矿化为CO2和水,而在可见光下苯酚的矿化率较低,存在较多的中间产物.试验结果表明,该材料作为苯酚去除剂重复使用5次后仍可维持一定的苯酚去除能力.
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