【導讀】氧化能力強、催化活性高、穩(wěn)定性好、成本低等性質(zhì)最為常用。選擇鈦酸四正丁酯作為前驅(qū)物，無水乙醇作為溶劑。并且利用X射線衍射和紫外-可見光吸收曲線對其進。采用亞甲基藍模擬降解物，選擇實驗制備的二氧化鈦粉體進行光催化性能的。結(jié)果表明，在溫度相同的條件下，真空煅燒的二氧化鈦粉體能獲得更好的光催。氧化鈦粉體對亞甲基藍溶液的降解具有明顯的催化作用。Keywords：Nitrogendoping；HeatTreatment；Titaniumdioxide；Photocatalytic.

　　

【正文】 二氧化鈦粉體煅燒的更適宜溫度。 600 6600 .00 .40 .8 Abs? ( nm )abcde 圖 煅燒溫度為 530oC 真空煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min,e t=120min. 16 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .0Abs? （ nm )abcd 圖 煅燒溫度為 550oC 真空煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min. 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .0 Abs? （ nm ） 圖 煅燒溫度為 550oC 真空煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的上清液的可見光吸收曲線 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .01 .21 .41 .6 Abs? （ nm ）abcdef 17 圖 煅燒溫度為 570oC 真空煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min,e t=120min, f t=150min. 不同熱處理條件下二氧化鈦粉體的可見光吸收曲線 光催化劑分別是氮摻雜二氧化鈦粉體、真空煅燒二氧化鈦粉體、在空氣中煅燒的二氧化鈦粉體，控制制備光催化劑時煅燒溫度為 550oC，在氙燈光源照射下，催化降解亞甲基藍溶液， 每隔 30 min 測試 亞甲基藍 的可見光吸收光譜 。 如圖 所示 氮摻雜二氧化鈦作為光催化劑降解亞甲基藍的可見光吸收曲線。圖 所示為真空煅燒的二氧化鈦作為光催化劑降解亞甲基藍的可見光吸收曲線，圖 所示為在空氣中煅燒的二氧化鈦作為光催化劑降解 亞甲基藍的可見光吸收曲線。從圖中可以看出，真空煅燒和氮摻雜都對二氧化鈦粉體的光催化性能有促進作用，且真空煅燒時二氧化鈦的光催化性能更好，真空煅燒是二氧化鈦粉體更適宜的熱處理狀態(tài)。 560 630 7000 .00 .30 .6 Abs? （ nm ）abcde 圖 煅燒溫度為 550oC 氮摻雜二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min,e t=120min. 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .0Abs? （ nm )abcd 18 圖 煅燒溫度為 550oC 真空煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min. 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .0 Abs? ( nm )abcde 圖 550oC在空氣中煅燒二氧化鈦降解亞甲基藍的可見光吸收曲線 :a t=0,b t=30min, c t=60min,d t=90min,e t=120min. 二氧化鈦光催化劑的重復利用及 可見光吸收 曲線 煅燒溫度為 550oC 時 真空煅燒的二氧化鈦粉體催化降解亞甲基藍溶液后，離心得可重復利用的二氧化鈦光催化劑， ， 選擇氙光光源模擬太陽光 參加光催化反應(yīng) ， 測試二氧化鈦粉體作為光催化劑的重復利用性能。氙光光光源強度為一個太陽光。 具體操作方法：取一干凈 容量瓶 ，加入 10 mL 提前配制的 亞甲基藍 溶液，然后將蒸餾水 加入 到 100ml容量瓶中定容 ， 搖勻 備用。取 100 mL 稀釋后的 亞甲基藍 溶液于一干凈燒杯中，加入 已經(jīng)進行過一次光催化反應(yīng)的二氧化鈦 光催化劑， 將燒杯在暗室中置于磁力攪拌器上使其攪拌 12h，保證二氧化鈦粉體對亞甲基藍溶液充分吸附。將吸附過后的溶液離心出 50ml 上清液，將有二氧化鈦粉體的亞甲基藍溶液和離心出的上清液分別 放 在氙光光源下 ，選擇 可見光 照射溶液，每隔 30 min 測試一次 亞甲基藍光照后的吸收曲線。 從圖 中可以看出，真空煅燒的二氧化鈦粉體重復利用進行光催化反應(yīng)時仍然有良好的光催 化性能，表明真空煅燒的二氧化鈦粉體重復利用率高，可以重復利用。 19 500 550 600 650 700 7500 .00 .20 .40 .60 .81 .01 .2 Abs? （ nm ）abcdef 圖 真空煅燒的二氧化鈦粉體重復利用進行光催化反應(yīng)的可見光吸收曲線 二氧化鈦粉體 光催化反應(yīng)小結(jié) 二氧化鈦 粉體 的光催化反應(yīng)是本實驗唯一一個對二氧化鈦性能探究的部分， 探究了不同溫度及不同熱處理條件 得到的 二氧化鈦粉體 的光催化性能，加上一個空白對比實驗，可以得出結(jié)論，二氧化鈦 粉體 對 亞甲基藍 溶液的降解有一定的催化作用。 當溫度及熱處理條件不同時，二氧化鈦粉體的催化性能改變很大。 20 結(jié) 論 (1) 由 XRD 衍射圖表征可以得出， 二氧化鈦粉體 樣品 為二氧化鈦銳鈦礦晶型結(jié)構(gòu)。 (2) 由紫外 可見光吸收光譜表征得出， 純 二氧化鈦的吸收波長 帶邊 在 410nm 左右 ， 氮摻雜及熱處理后的二氧化鈦的吸收波長在大于 410nm 的可見光區(qū)域， 所以在光催化反應(yīng)中選取 氙燈光源 照射； 溫度及熱處理方式均對吸收波長影響，在探究過程中發(fā)現(xiàn) 550oC，真空煅燒更適宜二氧化鈦粉體光催化劑的煅燒。 (3) 由光催化反應(yīng)測試結(jié)果表 明 ， 摻氮及熱處理后的 二氧化鈦 粉體 對 亞甲基藍 溶液的降解有一定的催化作用。 當溫度及熱處理條件不同時，二氧化鈦粉體的光催化性能不 同。相比較，當二氧化鈦粉體的煅燒溫度為 550oC，熱處理條件為真空煅燒時，二氧化鈦粉體的光催化性能好。 21 參 考 文 獻 [1] 費賢翔 , 熊予瑩 . 氮摻雜二氧化鈦的制備及可見光催化研究進展 [J]. 山東陶瓷 , 20xx,27(5),69. [2] 王巖 , 趙輝 , 張紀偉 , 馮彩霞 . 氮摻雜 TiO2 可見光光催化研究進展 [J]. 河南化工 , 20xx,25(5),58. [3] 郝棟 , 姜春海 , 楊振明 , 張勁松 . N 摻雜 TiO2 的制備和光催化性能 [J].材料研究學報 ,20xx,27(3),247251. [4] Fujishima A， Honda K． Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode［ J］． Nature， 1972， 238( 5358) :3738. [5] 楊志廣 , 馮麗 , 吳亞楠 , 趙朗 , 周凱 , 王筠 . TiO2 光催化劑表面改性研究進展 [J]. 應(yīng)用化工 ,20xx,44(2),340342. [6] 邵宇 . 氮摻雜 TiO2 光催化降解氣相有機物 (苯 /乙烯 )及其 作用機理 [J]. 山東化工 ,20xx,44(3),2834. [7] 黃晶晶 , 杜軍 , 余雁斌 , 李不悔 , 肖昭強 , 傅華強 , 吳其 , 劉嬌 , 鄭典模 , 鄒建國 . 氮摻雜對二氧化鈦光催化性能的影響 [J]. 無機鹽工業(yè) ,20xx,45(9),5861. [8] Jean Marie Hernmann, Chantal Guillard , Jean Disdier et industrial titania photocatalysts for the solar detoxification of water containing various pollutants [J ]. ,35(4), 281394. [9] 于洋洋 , 于美燕 , 張玥 , 孫偉偉 , 劉盈 . 氮摻雜二氧化鈦粉體的制備及摻雜機理研究 [J]. 無機化 學學報 ,20xx,29(8),16571662. [10] 夏璐 , 王磊 , 胡伊旭 , 張博涵 . 氮摻雜二氧化鈦可見光催化降解曙 Y 溶液 [J]. 環(huán)境工程學報 ,20xx,7(3),825829. [11] 徐安東 . 氮摻雜光 催化劑的研究進展 [J]. 廣東化工 ,20xx,41(276),201202. [12] 馮亞明 , 郭曉玲 , 申國棟 , 車恩濤 , 李科 .氮摻雜納米 TiO2 光催化降解弱酸性染料的研究 [J]. 印染助劑 ,20xx,30(12),1316. [13] 黃鳳萍 , 王帥 , 李春雪 , 張雙 . 氮摻雜納米 TiO2 催化性能的研究 [M]. 陜西 : 《陶瓷》雜志社 ,20xx,3:2023. [14] 張卓磊 , 王羅春 , 朱孟奇 , 武文燕 , 邢 燦 . 二氧化鈦光催化劑摻雜改性的研究進展 [J]. 上海 電力學院學報 ,20xx,29(1),9296. [15] 王麗 , 陳永 , 趙輝 , 韓冰 , 孫瑞敏 . 非金屬摻雜二氧化鈦光催化劑的研究進展 [J]. 材料導報Ａ綜述篇 ,20xx,29(1),147150. 22 致 謝