纳米N-TiO_2的制备、表征及光催化性能研究

硫酸氧钛水解制备纳米二氧化钛前驱体,再加入尿素为氮源,经高温焙烧制备了氮掺杂纳米二氧化钛(N-TiO_2)光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行了表征。讨论了n(氮)/n(钛)、焙烧温度对纳米二氧化钛晶态结构、吸收光谱范围的影响,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在不同光源下的光催化活性。结果表明,样品均为锐钛矿型,粒径约为30~50 nm。氮掺杂使二氧化钛在可见光区吸收明显增加,当n(氮)/n(钛)为5、焙烧温度为600℃时,样品S600-5在可见光区吸收最强。以样品S600-5为催化剂,紫外光作用下,罗丹明B降解120 min时降解率达96.3%;可见光作用下,降解120 min时降解率达89.2%。