氮掺杂锐钛矿TiO_2光催化剂的制备和表征

摘要

采用氨气氮化工艺制备了氮掺杂的TiO2光催化剂,研究了氮化温度对光催化性能的影响。研究表明,在TiO2中加入5%的SiO2能够有效阻止TiO2在NH3中热处理时可能发生的锐钛矿相向金红石相的转变,并减缓比表面积降低;氮化后的TiO2样品中N置换TiO2晶格中的O原子形成O—Ti—N键,在TiO2的禁带中形成了氮掺杂能级,从而使TiO2的吸收边发生红移。在700℃的氨气流中氮化处理后的5%SiO2/TiO2样品,N元素含量为0.28%,能够吸收550 nm以下的可见光,比表面积为129 m2/g,全为锐钛矿型TiO2,表现出最佳可见光光催化性能。