納米TiO2粉體N摻雜工藝及其對吸收光譜影響的研究.pdf

1、過去幾十年中，TiO2由于是寬帶隙半導體氧化物，已經在工業(yè)中受到了廣泛關注。與其它的光催化半導體材料相比，TiO2有很好的物理和化學性能，低成本、高穩(wěn)定性、高催化性、無毒。但是，由于TiO2的帶隙能量（3.2eV）較大，在可見光下感應很小，只有在紫外光（λ<405nm）下具有很好的光催化性，而紫外線只占太陽能的5%，在太陽能中比例最高的是可見光，所以要想很好的利用太陽能就要提高 TiO2對可見光的利用率。國內外研究者提高 TiO2在可見

2、光的利用率上已經做出了很多的嘗試，例如染料敏化、半導體復合、金屬摻雜和非金屬摻雜。通過減小帶寬可以提高可見光的利用率，主要方法有金屬摻雜和非金屬摻雜。對于金屬摻雜雖然可以減小帶寬，但是摻雜金屬會成為電子-空穴再復合中心而對光催化不利。而通過非金屬（例如C、N、P、S）就可以很好地提高TiO2在可見光的利用率。本文采用水解法和固相法制備氮摻雜的TiO2光催化材料，經過測試后，發(fā)現(xiàn)氮摻雜的 TiO2對可見光的利用率明顯提高，主要研究內容及結

3、果如下：
　?。?）以尿素為氮源，分別采用固相法和水解法制備氮摻雜的TiO2光催化材料，然后對其進行分析。通過分析后發(fā)現(xiàn)，氮摻雜 TiO2的氮源是氨氣不是尿素，并且水解法氮摻雜 TiO2也許是由于氨氣在高溫水中溶解度較小，或者在水中與水的親和力要大于與 TiO2的親和力，在水解過程中幾乎沒有摻雜，主要是在最后燒結過程中進行摻雜。通過比較后發(fā)現(xiàn)，用固相法進行氮摻雜TiO2要比水解法效果好。
　?。?）用固相法以尿素為氮源，制備