Ti3+自掺杂的纳米TiO2的制备及其可见光催化性能

Preparation of Ti3+self-doped TiO2 nanoparticles and their visible light photocatalytic activity

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摘要以TiH2为Ti源， H2O2为氧化剂，首先通过表面氧化得到不同状态的前驱体凝胶，然后采用后续水热处理制备Ti3+自掺杂的纳米TiO2.考察了前驱体凝胶状态及水热处理时间对材料结构和性能的影响.利用X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、电子顺磁共振波谱和紫外-可见漫反射光谱手段对样品进行表征.以次甲基蓝溶液为模拟废水评价样品的可见光催化降解性能.结果表明，与纯TiO2相比， Ti3+的自掺杂使材料在可见光区有明显的吸收，并具有良好的可见光催化降解性能和循环使用性能.当采用黄色凝胶为前驱体时，在160°C下水热处理24 h所得样品在可见光下光催化降解次甲基蓝的反应速率常数(0.0439 min-1)是纯TiO2的18.3倍.

作者 王潇彤 ^[1] 李延敏 ^[2] 刘新 ^[1] 高善民 ^[3] 黄柏标 ^[4] 戴瑛 ^[4] 学术成果认领

作者单位 a鲁东大学化学与材料科学学院,山东烟台,264025 ^[1] b鲁东大学生命科学学院,山东烟台,264025 ^[2] a鲁东大学化学与材料科学学院，山东烟台264025; c山东大学晶体材料国家重点实验室，山东济南250100 ^[3] c山东大学晶体材料国家重点实验室,山东济南,250100 ^[4]

关键词 Ti3+自掺杂二氧化钛凝胶水热法可见光催化 Ti3+self-doped Titanium oxide Gel Hydrothermal method Visible light photocatalysis

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DOI 10.1016/S1872-2067(14)60234-5

发布时间 2015-03-12

基金项目

国家重点基础研究发展计划（973计划,2013CB632401）；山东省自然科学基金重点项目（ZR2013EMZ001）；山东省高等学校科技计划(J12LA01).This work was supported by the National Basic Research Program of China（973 Program,2013CB632401）； the Key Project of Natural Science Foun-dation of Shandong Province（ZR2013EMZ001）； the Project of Shandong Province Higher Educational Science and Technology Program（J12LA01）