由于纳米粒子相对于一般的催化剂而言尺寸较小、纳米材料的表体积分数相对较大、而且纳米材料对于我们来说又是比较新的一向内容 [10]。纳米材料的相关优良性能和应用是由于他们内部的结构所决定的 [11-13],有下面的实验我们就会得到很好的论证。这次实验的由于我们实验条件的限制,所以我们只是采用了四种方法来对样品进行表征[14]。
TiO2是没有毒、没有、热稳定性十分良好的特性纳米材料,在环镜保护、太阳能的利用、还是我们生活的利用、科学的研究、催化剂的原料等多个方面应用和发展前景都不错[15-20]。但是它本身的禁带宽度比较宽,太阳光利用率相对来说很低,而且分离来说的话也是较为困难。由于这些缺点的存在,在实际生活中的这种应用使我们受到了很大的限制,所以本文进行了掺杂实验。
我们知道,制备纳米TiO2的方法有很多种。液相方法在我们这个领域的话一直是比较受关注的-751`文;论"文'网www.751com.cn。无论应用范围,还是应用手段,对于我们实验的进行都是相当有利的,被它包括在内的有溶胶-凝胶法 [21-22]。因为它有这么些优点,所以比较容易让大家接受。这种方法比较方便,而且比较节约,所以这种方法比较实用。同时以光催化降解甲基橙溶液为模型,不仅看到了实验的成功性,考查了其光催化活性,取得了到现在为止最好的催化效果[23-25]。
为了降低其禁带宽度,在我们的实际生活中得到更广泛的应用,本实验用溶胶-凝胶法制备了N掺杂改性的纳米TiO2[26]。
1 实验内容
1.1设备与试剂
试剂:钛酸丁酯(AR,北京市有限公司),氨基酸(AR,天津有限公司),冰醋酸,盐酸,叔丁醇(内蒙古有限公司论文网), CTAB,过氧化氢,甲基橙,乙醇,丙酮,去离子水。
仪器:型恒温磁力搅拌器(安徽有限责任公司)、低速离心机、电热恒温干燥箱(天津设备有限公司)、紫外、光化学反应仪、红外、X射线衍射仪、扫描电镜。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备
在100 mL干燥烧杯中加入25 mL叔丁醇,剧烈的搅拌下,一滴一滴的加入3.5 mL所需要的钛源,加入2 mL浓盐酸后,搅拌10分钟得到C。用分析天平称取0.3 g CTAB 和0.6 g尿素(N:Ti=2:1,摩尔比)放于另一100 mL干燥烧杯中,加入20 mL叔丁醇,依次缓慢逐滴加入3 mL冰醋酸、2 mL蒸馏水和2 mL过氧化氢,得到溶液D。然后把D逐滴的加入C中,常温反应7 h,静置23 h,上面是上清液,下面得到的是所需物质,用吸管将上清液吸去,用离心管装下面的物质,在离心机里面离心。用蒸馏水、乙醇、丙酮洗涤几次到中性,80℃干燥2 h,500℃煅烧2 h,研磨得到需要样品。