硫掺杂氧化锡纳米材料的固相合成及其可见光降解百草枯

摘要

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,采用低温固相反应法合成了硫掺杂二氧化锡(S-SnO2)纳米粉体材料,并用XRD、XPS、SEM、UV-Vis 、FTIR及HR-TEM等技术对材料进行了表征,探讨了S掺杂SnO2纳米材料对百草枯的可见光降解性能,分析了S掺杂效应的作用机理.结果表明,采用固相反应法所得SnO2及S-SnO2纳米材料的禁带宽度变窄,SDBS对材料的表面结构具有一定的调控作用.S是以S(Ⅳ)和S(Ⅵ)的形式进入SnO2晶格形成Sn1-xSxO2晶体结构而不是进入SnO2晶格间隙,Sn-O-S键的弯曲振动峰介于930～980 cm-1之间.S的掺杂使SnO2纳米材料表面活性增强,光催化降解百草枯的活性依次为SnO2＜SnO2(SDBS)＜S-SnO2＜S-SnO2(SDBS),2h内,S-SnO2(SDBS)样品对除草剂百草枯的光催化活性达95.2％,其主要原因是S-SnO2(SDBS)材料表面有更多的羟基和进入SnO2晶格的S.有利光生电荷的有效分离.