镍锰共掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究.PDFVIP

第28 卷, 第2 期 光　谱　实　验　室 Vol . 2 8 , No . 2 2 0 1 1 年 3 月 Chinese Journal of Sp ectroscop y Laboratory March , 2 0 1 1 镍锰共掺杂 2 的制备及其光催化性能研究 TiO 王雪静 　朱芳坤 ( 河南科技学院化学化工学院　河南省新乡市华兰大道东段　453003) 　采用溶胶-凝胶的方法,镍、锰离子在钛酸丁酯[ ( ) ] 水解的条件下掺杂到 中,合 Ti OBu 4 TiO2 成了不同摩尔比的镍、锰离子共掺杂的TiO 光催化剂。通过光催化降解甲基橙实验,对所制备光催化剂的 2 光催化活性进行了考察。结果表明掺杂后的TiO 光催化剂在可见光下对甲基橙能有效地降解, 表现出了 2 较好的光催化活性, 当镍、锰离子掺杂量为 0. 6% 时,T iO2 催化活性最高。 掺杂; 镍锰; 二氧化钛; 光催化; 甲基橙 :O657. 61:B: 1004-8138(2011)02-0806-04 1　引言 2 TiO 因具有优异的光催化性能, 无毒、成本低等优点, 在污染物及废水处理, 空气净化等方面 引起了国内外研究者的广泛关注。但因光催化反应是发生在催化剂表面上的反应, 反应产物如水、 二氧化碳等可能吸附在催化剂表面而不易脱附, 从而影响后续光催化反应, 降低催化剂的活性, 缩 [ 1 5] 短催化剂的寿命 。而金属离子的掺杂可改变其光催化性能, 经研究表明用 改性的 2 已经 Au TiO [ 6, 7] [ 8 10] 被用于改善T iO2 光催化分解有机物的活性和提高T iO2 转换太阳能的效率 , L asaki 等 利 用掺杂不同含量的 离子改性的 2 催化剂进行空气中乙醛的光催化降解实验, 发现掺杂 Co TiO Co 的量在0.01 0.27 %时, 2 在可见光下光催化活性提高了, 并且发现0.03 %的 改性 2 at TiO at Co T iO 能最大程度地提高光降解乙醛效率。 本实验以钛酸丁酯为前驱体, 在溶胶-凝胶法合成 2 的过程中同时加入氯化镍、氯化锰等目 T iO 标金属的源物质, 经干燥后, 制得镍锰共掺杂 2 。研究不同摩尔比例掺杂 2 结构、光催化性能 T iO T iO 及光敏化机理, 希望得到高催化活性的光催化剂。 2　实验部分 2. 1 钛酸丁酯(AR, 天津市科密欧化学试剂有限公司) ; 无水乙醇(AR, 天津市科密欧化学试剂有限 公司) ; 氯化镍(AR, 郑州派尼化学试剂厂) ; 氯化锰( AR, 天津市科密欧化学试剂