氮掺杂TiO2光催化降解气相有机物(苯/乙烯)及其作用机理

摘要

采用氨水浸渍法制备氮掺杂TiO2,在掺氮前,对沉淀法制备的无定形TiO2粉末进行不同温度的煅烧,考察样品的前处理温度对掺氮效果的影响.实验证明,氮掺杂对TiO2的晶相组成、晶粒尺寸和比表面积影响很小,所制备的掺氮样品具有可见光吸收,其中又以120TN样品的可见光吸收最显著.可见光光催化反应实验结果表明,掺氮样品(120TN)对乙烯的转化率为14.6％,矿化率92.0％;对苯的转化率43.0％,矿化率32.3％.紫外光光催化实验结果表明该样品基本上维持了TiO2的紫外光光催化活性.模拟太阳光催化实验表明,该样品比TiO2的光催化活性有大幅提高.SPX测试表明,氮是掺杂在TiO2的氧空位或该位置的间隙处.综合分析表明TiO2掺杂氮的结构形式应为O-Ti-N结构.并探讨了氨水浸渍法中N氮掺杂TiO2催化剂的形成过程.