N摻雜TiO2粉體晶體結構與光催化性能的研究

譚 珺

（中國石油 遼河油田油建二公司，遼寧 盤錦 124012）

由于TiO2在環保清潔領域的實際應用，其光催化性已經得到了很大的關注。TiO2具有化學性質穩定、無毒、經濟等優點。但其激發光譜在紫外光段，只占有8%的太陽能，這使得其對太陽能的利用效率很低。而在太陽光譜中，可見光段占有45%的太陽能，使TiO2的激發光譜移向可見光段，將會有效提高TiO2對太陽能的利用率。

N元素摻雜法能夠有效地降低TiO2的禁帶寬度，使其可以在可見光區激發[1]。并且光催化性能與通過第一性原理計算的結果相一致。Asahi等人通過濺射法制備出了氮摻雜TiO2薄膜，其在可見光區的光催化性能得到提高[2]。Clemens Burda等人報道的TiO2-xNx具有催化活性，并且在直到600nm的可見光區也有吸收[3]。晶相組成對光催化性能同樣重要。Terhisa Ohno等研究人員認為銳鈦礦型與金紅石型的混晶是P-25催化劑的高催化活性的關鍵因素[4]。李燦等人報道了在金紅石粉體表面形成的金紅石與銳鈦礦的異相結能夠很大幅度的提高光催化活性[5]。然而，關于由氮摻雜引起的晶相和光催化性的相互作用的研究非常少，本文對此進行了較深入的研究。

1 實驗部分

1.1 N摻雜TiO2的制備

室溫條件下，取10mL Ti(OC4H9)4于劇烈攪拌下地夾道30mL無水乙醇中，再滴加2mLHAc，腳板15～20min，制得均勻透明的淡黃色溶液A。取1mL H2O，10mL無水乙醇，0.5mLHNO3混合制得溶液B。在劇烈攪拌下，將B溶液以每秒1～2D的速度緩慢滴加到A溶液中，得到均勻透明的淡黃色溶膠，繼續攪拌1h，放于烘箱中干燥，經長時間干燥后，取出研磨，放于電阻爐中灼燒。……