碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能

引用本文: 李向清, 康诗钊, 唐韵秋, 李国栋, 穆劲. 碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能[J]. 应用化学, 2013, 30(2): 178-184. doi: DOI:10.3724/SP.J.1095.2013.20163 shu

Citation: LI Xiangqing, KANG Shizhao, TANG Yunqiu, LI Guodong, MU Jin. Preparation and Visible Light Photocatalytic Activity of Carbon Doped Titanium Dioxide Nanotubes[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2013, 30(2): 178-184. doi: DOI:10.3724/SP.J.1095.2013.20163 shu

碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能

李向清 ^a, ,
康诗钊 ^a, ,
唐韵秋 ^a, ,
李国栋 ^b, ,
穆劲 ^{a,
,}

1.
a 上海应用技术学院化学与环境工程学院上海 201418;
2.
b 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室长春 130012

通讯作者: 穆劲,教授;Tel:021-60873162;Fax:021-60873567;E-mail:mujin@sit.edu.cn;研究方向:绿色能源化学和纳米技术

基金项目:
国家高技术研究发展计划(2009AA05Z101) (2009AA05Z101)

摘要: 以尿素作为碳元素前驱体对TiO₂纳米管进行掺杂,采用比表面积测定、X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线荧光光谱、X射线光电子能谱、固体漫反射紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对产物进行了表征。结果表明,以尿素作为前驱体可制备C掺杂的TiO₂纳米管,C掺杂后,TiO₂纳米管的可见光催化活性明显提高。此外,研究了C掺杂量、煅烧温度、催化剂用量和pH值对TiO₂纳米管光催化降解活性的影响,发现当C的掺杂量为5.3%、催化剂用量为1.5 g/L、溶液的pH值为5时,在其催化作用下,可见光光照3 h后罗丹明B的降解率可达到91%。

关键词:

English

Preparation and Visible Light Photocatalytic Activity of Carbon Doped Titanium Dioxide Nanotubes

1.
a School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China;
2.
b State Key Laboratory of Inorganic Synthesis Preparative Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Corresponding author: 穆劲,教授;Tel:021-60873162;Fax:021-60873567;E-mail:mujin@sit.edu.cn;研究方向:绿色能源化学和纳米技术

Received Date: 19 April 2012
Fund Project:
国家高技术研究发展计划(2009AA05Z101)

Abstract: Urea was used as a precursor of carbon to prepare carbon doped TiO₂ nanotubes.The products obtained were characterized with Brunauer-Emmett-Teller surface area measurement(BET),X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),energy dispersive X-ray fluoresence spectroscopy(EDX),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),solid diffuse reflection UV-Vis spectroscopy(DRS) and fluorescence spectroscopy.The results showed that the visible light photocatalytic activity of the TiO₂ nanotubes was improved obviously after doping C.In addition,the influences of doping amount of C,calcination temperature,dosage of catalyst and pH on the photocatalytic degradation activity of the TiO₂ nanotubes were investigated.The degradation efficiency of rodamine B could reach 91% under 3 h visible light irradiation when the amount of doping C was 5.3%,calcination temperature was 400℃,dosage of catalyst was 1.5 g/L,pH of solution was 5.

Key words:

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

碳掺杂的二氧化钛纳米管的制备及其可见光催化性能

通讯作者: 穆劲,教授;Tel:021-60873162;Fax:021-60873567;E-mail:mujin@sit.edu.cn;研究方向:绿色能源化学和纳米技术

English

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