鈦鈮酸鹽摻雜改性及光催化材料的應用研究.pdf

1、無機層狀化合物是一類具有獨特性質的新型光催化劑。層板與層間離子通過靜電作用，使二維層板縱向堆疊成三維結構。層間離子可交換性，層間柱撐目的物質都使此類化合物獨有的特性。同時無機層狀化合物通過有機胺剝離得到的二維納米片，經過層層沉積、電泳沉積、靜電自組裝等技術制得納米復合材料，將具有更為廣闊的應用前景。在提供新能源和治理環(huán)境問題上具備極大的潛質，因此也越來越受到人們的關注和青睞。
　　本文通過高溫固相法合成經典的無機層狀半導體催化材料

2、KTiNbO5，以尿素為氮源，繼續(xù)利用固相法合成氮摻雜改性KTiNbO5。并采用對層狀化合物改性的傳統(tǒng)套路，進行離子交換和剝離。利用X-射線粉末衍射(XRD)、紫外-可見光漫反射光譜(UV-vis DRS)、激光拉曼光譜(LRS)、X射線光電子能譜(XPS)、高分辨透射電鏡及能量色散X射線光譜(HR-TEM-EDX)、傅里葉紅外(FT-IR)光譜等方法對催化劑的結構及物理化學性能進行表征。通過光催化氧化降解乙硫醇考察摻雜改性材料的光催化

3、性能。
　　研究結果表明:KTiNbO5具有明顯的層狀結構，摻雜改性后的催化劑依然具有良好的晶型和層狀結構。在不同溫度，不同氮源量下合成摻雜鈦鈮酸鹽，探究氮摻雜后的存在形式及摻雜過程，觀察無機催化材料的骨架結構及光響應變化，分析表面形態(tài)和內部狀態(tài)的情況。初步得出，在晶格中既有填隙摻雜又存在取代摻雜。
　　合成的層狀化合物KTiNbO5經酸化后，得到鈦鈮酸HTiNbO5，該物質依然保持了原有的層狀結構，由于H+較小的離子半徑造