【導(dǎo)讀】氧化能力強(qiáng)、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(duì)其進(jìn)。采用亞甲基藍(lán)模擬降解物，選擇實(shí)驗(yàn)制備的二氧化鈦粉體進(jìn)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(duì)亞甲基藍(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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?xiàng)l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(shí)煅燒溫度為 550oC，在氙燈光源照射下，催化降解亞甲基藍(lán)溶液， 每隔 30 min 測試 亞甲基藍(lán) 的可見光吸收光譜 。 如圖 所示 氮摻雜二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┙到鈦喖谆{(lán)的可見光吸收曲線。圖 所示為真空煅燒的二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┙到鈦喖谆{(lán)的可見光吸收曲線，圖 所示為在空氣中煅燒的二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┙到?亞甲基藍(lán)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(duì)二氧化鈦粉體的光催化性能有促進(jìn)作用，且真空煅燒時(shí)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(lán)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(lán)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(lán)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(fù)利用及 可見光吸收 曲線 煅燒溫度為 550oC 時(shí) 真空煅燒的二氧化鈦粉體催化降解亞甲基藍(lán)溶液后，離心得可重復(fù)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(fù)利用性能。氙光光光源強(qiáng)度為一個(gè)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(lán) 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(lán) 溶液于一干凈燒杯中，加入 已經(jīng)進(jìn)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(duì)亞甲基藍(lán)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(lán)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(lán)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(fù)利用進(jìn)行光催化反應(yīng)時(shí)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(fù)利用率高，可以重復(fù)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(fù)利用進(jìn)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(shí)驗(yàn)唯一一個(gè)對(duì)二氧化鈦性能探究的部分， 探究了不同溫度及不同熱處理?xiàng)l件 得到的 二氧化鈦粉體 的光催化性能，加上一個(gè)空白對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論，二氧化鈦 粉體 對(duì) 亞甲基藍(lán) 溶液的降解有一定的催化作用。 當(dāng)溫度及熱處理?xiàng)l件不同時(shí)，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(duì)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(duì) 亞甲基藍(lán) 溶液的降解有一定的催化作用。 當(dāng)溫度及熱處理?xiàng)l件不同時(shí)，二氧化鈦粉體的光催化性能不 同。相比較，當(dāng)二氧化鈦粉體的煅燒溫度為 550oC，熱處理?xiàng)l件為真空煅燒時(shí)，二氧化鈦粉體的光催化性能好。 21 參 考 文 獻(xiàn) [1] 費(fèi)賢翔 , 熊予瑩 . 氮摻雜二氧化鈦的制備及可見光催化研究進(jìn)展 [J]. 山東陶瓷 , 20xx,27(5),69. [2] 王巖 , 趙輝 , 張紀(jì)偉 , 馮彩霞 . 氮摻雜 TiO2 可見光光催化研究進(jìn)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(xué)報(bào) ,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(jìn)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(jī)物 (苯 /乙烯 )及其 作用機(jī)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(qiáng) , 傅華強(qiáng) , 吳其 , 劉嬌 , 鄭典模 , 鄒建國 . 氮摻雜對(duì)二氧化鈦光催化性能的影響 [J]. 無機(jī)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(jī)理研究 [J]. 無機(jī)化 學(xué)學(xué)報(bào) ,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(xué)報(bào) ,20xx,7(3),825829. [11] 徐安東 . 氮摻雜光 催化劑的研究進(jìn)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(jìn)展 [J]. 上海 電力學(xué)院學(xué)報(bào) ,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(jìn)展 [J]. 材料導(dǎo)報(bào)Ａ綜述篇 ,20xx,29(1),147150. 22 致 謝