C-N掺杂TiO2/海泡石复合材料光催化性能研究

摘要

二氧化钛(TiO 2)由于具有化学性质稳定、抗光腐蚀、无毒和成本低等优点,在光电转化和光催化领域具有广阔的应用前景.然而,TiO 2的禁带宽度较大(3.0～3.2 eV),只能被波长小于387 nm的紫外光激发,且光生电子和空穴易复合,因此限制了其在光催化领域的广泛应用.海泡石作为一种多孔型无机高分子物质,具有较大的比表面能,可以吸附或覆盖多种催化剂单质或化合物.为了增强TiO 2可见光吸收和提高TiO 2光催化效率,笔者采用溶胶-凝胶法制备了一系列C-N掺杂TiO 2/海泡石复合材料.通过XRD、SEM、XPS和紫外光谱等手段来考察非金属掺杂TiO 2/海泡石复合材料的组成和结构,并研究了其光催化特性.实验结果表明:二氧化钛小颗粒负载到了海泡石表面;N原子取代了TiO 2晶格中的氧原子而形成了少量Ti-N键,制备出了C、N共掺杂的TiO 2/海泡石复合材料;随着N掺杂量的增加,复合材料的可见光吸收能力提高;随着N掺杂量的增加可见光光催化效率略微增加.另外,对海泡石进行了酸化提纯处理后,纯度得到提高,分散度变得更好.