| 查看: 1304 | 回复: 2 | ||||
ChmistryCHEN木虫 (正式写手)
|
[交流]
氮掺杂TiO2薄膜应用于光催化领域研究取得进展（转载） 已有2人参与
|
|
氮掺杂TiO2薄膜应用于光催化领域研究取得进展 光催化是指利用半导体吸收太阳能并将其转化成化学能的特性来降解有机物，这种方式效率高且不会造成二次污染，是环境治理的新方向，引起了研究者们巨大的研究热情。过渡金属氧化物TiO2具有无毒无害、催化效率高，稳定性好，成本低廉等优点，是一种较为理想的光催化剂材料，具有巨大的应用前景，因而引起了研究者的巨大兴趣。通常，纯的TiO2材料具有较大的禁带宽度（锐钛矿为3.2 eV），使其仅在紫外光下有较高的的吸光度，但对可见光的吸收效率较低，严重影响了对太阳能的利用。多项研究表明，非金属掺杂，特别是N掺杂，可以有效地改善TiO2在可见区的光吸收，同时不改变其在紫外区的光吸收效率。但传统的掺杂方法制备的N掺杂TiO2薄膜，其N掺杂量均较低（TiO2-xNx中，x<0.04），且制备的TiO2薄膜多以热稳定性较差的间隙型N掺杂为主。 武汉大学物理科学与技术学院材料物理系潘春旭教授研究组，近几年在国家重大科学研究计划“973”项目的资助下，从事TiO2光催化研究。最近，该课题组利用基于离子渗氮的微弧氧化技术，即首先将Ti基体进行离子渗氮处理，再用微弧氧化技术，在其表面成功制备了高含量、取代型N掺杂TiO2光催化薄膜 [J. Am. Ceram. Soc., DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04692.x]。与利用传统方法制备的TiO2-xNx薄膜相比，该方法首先利用离子渗氮在Ti基体表面制备出TiNx层，再利用微弧氧化过程中极快速的氧化过程，将TiNx层氧化。由于微弧氧化过程中，极其快速的微弧放电特征，将TiNx氧化成TiO2薄膜的同时，保留了大部分Ti-N键，从而制备出以取代型N掺杂为主的TiO2-xNx薄膜，且氮含量(x)高达0.11，该TiO2-xNx薄膜的紫外-可见漫反射谱显示了明显的红移，禁带宽度减小到2.6 eV，具有更高的光生载流子浓度和更强的光催化活性。 该报道为制备高掺杂含量掺杂TiO2薄膜提供了一种新方法。工作发表在 [J. Am. Ceram. Soc., DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04692.x]，得到审稿人和编辑的高度评价。 日前，美国著名科技媒体《VerticalNews》则以“Investigators at Wuhan University Publish New Data on Photocatalytics”为题，撰文对该项研究成果进行了报道。 （http://nanotechnology.verticalnews.com/articles/5947287.html） 这项工作得到了国家重大科学研究计划“973”项目的资助。 文章连接： 1、http://onlinelibrary.wiley.com/d ... 16.2011.04692.x/pdf 图1 离子渗氮后的TiNx截面形貌 (a) SEM形貌；(b) 元素分布，证明Ti基体中渗N层约2 mm 图2 TiO2-x Nx薄膜XPS图谱 (a) 全谱；(b) N 1s谱，398.8 eV的结合能证明制备出以Ti-N键为主的取代型N掺杂TiO2薄膜 图3 纯TiO2薄膜与TiO2-x Nx薄膜的紫外可见漫反射谱图(a)和能带图(b)，掺杂后的薄膜在紫外区光吸收没有减弱，同时在可见光区的吸收有显著提高，禁带宽度降低到2.6 eV 图4 纯TiO2薄膜与TiO2-x Nx薄膜的光生电流图(左)和降解图(右)，证明TiO2-xNx薄膜具有更高的光生载流子浓度和更强的光催化活性  1018201sk4yfvxmykjevuu.jpg  101820bqrqglwf9iivvq9e.jpg  101821tdja8paadkeprqaj.jpg  101822z8262qgrzao2f2no.jpg |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 纳米片 |
» 猜你喜欢
国家级人才课题组招收2026年入学博士
已经有0人回复
-
大连海事大学船舶洁净能源研究中心2026年博士研究生招生启事
已经有10人回复
-
化学工程及工业化学论文润色/翻译怎么收费?
已经有146人回复
-
求 IEC 61340-4-11:2025
已经有0人回复
-
武汉纺织大学全国重点实验室陈嵘教授团队招收2026级学术/专业型硕士研究生（调剂）
已经有0人回复
-
求助哪里可以做光催化产氢的放大实验
已经有17人回复
-
招生帖
已经有6人回复
-
侯旭课题组(化学、化工、环境、能源相关方向)欢迎你的加入
已经有28人回复
-
求一个化合物的命名
已经有2人回复
-
国家级人才团体课题组招收2026届化学类学硕，专硕。
已经有0人回复
-
江西师范大学王昆-卢章辉课题组招化学方向硕士研究生两名
已经有1人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- Tio2光催化交流（转载）2
已经有5人回复
- TiO2掺杂Zn的问题
已经有11人回复
- TiO2光催化实验因素的确定
已经有5人回复
- TiO2 光催化交流贴
已经有25人回复
- TiO2 光催化分解有机物的效率
已经有30人回复
- JACS光催化机理研究：甲醇在TiO2(110)表面上光催化解离制氢研究取得新进展
已经有132人回复
- TiO2的氧空位和缺陷对光催化反应起什么作用？
已经有7人回复
- TiO2光催化 你用什么染料最为降解对象？
已经有97人回复
- 铈离子掺杂TiO2光催化材料的合成困难
已经有18人回复
- 分享一篇JACS新作，关于core/shell结构，晶面控制以及氮掺杂TiO2可见光催化
已经有44人回复
- 讨论下国内外做TiO2光催化的牛人或课题组！
已经有10人回复
- 【求助】金属离子掺杂TiO2和金属氧化物复合光催化剂的区别
已经有19人回复
- 【求助】关于N掺杂TiO2制备的问题
已经有9人回复
zl2013110668
木虫 (小有名气)
木虫
- 应助: 9 (幼儿园)
- 金币: 2168.5
- 散金: 30
- 红花: 1
- 帖子: 91
- 在线: 56.2小时
- 虫号: 2638765
- 注册: 2013-09-06
- 性别: GG
- 专业: 化学工程及工业化学
2楼2013-12-10 14:16:21
315011167
木虫 (正式写手)
- 应助: 0 (幼儿园)
- 金币: 4999.1
- 散金: 8
- 帖子: 341
- 在线: 25.3小时
- 虫号: 1997623
- 注册: 2012-09-13
- 性别: GG
- 专业: 色谱分析
3楼2014-03-03 14:59:40
