硫氮共掺杂的片状镶嵌立方中空TiO2纳米晶的制备及其可见光催化性能

编号：NMJS08725

篇名：硫氮共掺杂的片状镶嵌立方中空TiO2纳米晶的制备及其可见光催化性能

作者：卢燕飞 张成江 李襄宏 陈连清

关键词： 片状镶嵌立方中空TiO2纳米晶 醇热法 S/N共掺杂 可见光催化

机构： 中南民族大学化学与材料科学学院&催化转化与能源材料化学教育部重点实验室

摘要： 采用醇热法合成了具有不同掺杂能级的S/N共掺杂的片状镶嵌立方中空TiO2纳米晶(SN-CHT),以提高其在可见光下的光催化活性.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光(PL)、莫特-肖特基和RhB降解实验,研究了所制备样品的形态、光学和光催化性能.结果表明:甲硫氨酸含量为0.25 g的SN-CHT样品表现出最优异的光催化活性,是纯立方中空TiO2纳米晶的3.17倍.RhB的可见光降解率在90 min后可以达到99.9%,其一阶动力学常数为0.86×10-2 min-1.其可见光催化活性主要归因于引入硫和氮元素后形成的新的掺杂能级和变窄TiO2的带隙促进了光生电子-空穴对的分离,这在莫特-肖特基图和Tauc图中得到了证实.故用S/N元素共同修饰立方体空心TiO2纳米晶是一种能提高光催化性能的有前景的方法.