煅燒溫度對摻雜二氧化鈦納米粉末可見光響應(yīng)的影響.pdf

1、隨著工業(yè)化不斷深入發(fā)展，城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重，而TiO2光催化降解有機(jī)污染物技術(shù)為解決該問題提供了有效方案。純TiO2量子產(chǎn)率低且?guī)短珜挓o法產(chǎn)生可見光響應(yīng)，研究表明氮摻雜TiO2可將吸收波長從紫外光區(qū)拓展到可見光區(qū)，但是不同方法制備的TiO2其可見光性能具有很大差異，其響應(yīng)機(jī)理也存在一定爭議，因此具有可見光響應(yīng)的二氧化鈦仍然停留在試驗(yàn)階段。本文為了進(jìn)一步促進(jìn)TiO2的商業(yè)化應(yīng)用，對TiO2的摻雜工藝進(jìn)行了深入的研究，通過調(diào)控煅燒溫度來

2、實(shí)現(xiàn)高效可見光響應(yīng)TiO2的工藝開發(fā)。在氮摻雜工藝的基礎(chǔ)上，本文對比研究了煅燒溫度對氮?dú)涔矒诫s改性樣品的影響，以探索出更優(yōu)異的制備工藝。在具體的研究過程中，考察了煅燒溫度對氮摻雜以及氮?dú)涔矒诫s樣品的晶型結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)性能以及可見光下光催化性能的影響，主要成果如下：
　　1.隨著煅燒溫度的提高氮摻雜樣品其摻雜濃度迅速升高，其摻雜位置也從間隙位逐漸過渡到取代位，可見光響應(yīng)能力逐漸增強(qiáng)。氮摻雜濃度的升高可能會促進(jìn)樣品表面或者內(nèi)部大

3、量氧空位等缺陷的產(chǎn)生，作為光生載流子的復(fù)合中心降低了光生電子空穴的分離效率，反而會抑制其可見光下光催化活性。
　　2.相比單一氮摻雜工藝，氮?dú)涔矒诫s樣品在煅燒溫度提升中能保持更穩(wěn)定的氮摻雜濃度以及相穩(wěn)定性，并在樣品表面形成一層非晶層。隨著煅燒溫度的提高，其可見光響應(yīng)能力提升相對更緩慢，但是光生電子空穴的分離效率相比氮摻雜樣品更高，從而使低溫?fù)诫s樣品具有更好的光催化性能。
　　3.當(dāng)煅燒溫度過高時會伴隨TiN的生成，雖然會大幅