沸石负载Md,N共掺杂TiO2光催化性能

作     者：李涛 邱一武 秦伟 吴晓宏 LI Tao;QIN Yiwu;QIN Wei;WU Xiaohong

作者机构：哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2020年第52卷第5期

页      面：9-16页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51671074) 

主　　题：TiO2 光催化 沸石 掺杂 溶胶-凝胶法 

摘      要：为提高传统TiO2光催化剂的可见光催化活性,本文采用溶胶-凝胶法合成了Mn,N共掺杂TiO2光催化剂,改善了传统光生载流子易复合的问题;进一步采用沸石作为载体对改性后的TiO2样品进行负载,解决了传统光催化剂存在的难分离回收问题,以达到光催化剂可重复使用的目的.借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪等测试手段对Mn,N共掺杂TiO2光催化剂的结构、元素组成、微观形貌和光催化降解性能进行系统分析与研究.研究结果表明,沸石负载Mn,N共掺杂TiO2的样品较未改性的TiO2样品具有更高的光催化降解活性,在可见光照射下,在最优掺杂条件下获得的TiO2光催化剂在60 min内对孔雀石绿的降解率可达到97%,这主要归因于猛离子掺杂能够对TiO2光生载流子的复合产生抑制作用,促进光生电荷分离,与此同时氮元素掺杂可有效拓宽TiO2半导体光催化剂光响应范围.此外,经过5次循环使用后,对孔雀石绿的降解率没有较大程度的减弱,依然能够维持在88%以上,表明沸石负载Mn,N共掺杂TiO2的样品具有较好的光催化循环稳定性.