过渡金属掺杂TiO_(2)纳米片的制备及其增强光催化性能研究

摘要

以钛酸四丁酯(TBOT)为反应物前驱体,采用溶剂热法制备了一系列过渡金属(TM=Mn,Co,Ni,Cu,Zn)掺杂TiO_(2)(TM-TiO_(2))纳米片状结构光催化材料.利用XRD,TEM,UV-Vis DRS,XPS等手段表征了材料的结构、形貌及光学特性.通过罗丹明B(RhB)降解实验测试了上述材料的光催化活性并讨论了光催化作用机理.实验结果表明:与纯TiO_(2)相比,TM-TiO_(2)的光催化活性明显增强,不同的TM掺杂浓度对TM-TiO_(2)光催化性能的影响存在一定的差异,其中Cu-TiO_(2)表现出相较于其他4种过渡金属离子掺杂TiO_(2)更优的光催化性能.TM-TiO_(2)光催化性能的提高得益于离子掺杂在TiO_(2)晶格中引起的局部晶格畸变增强了TiO_(2)的光吸收能力,同时有效促进了光生电子与空穴的分离.