N掺杂TiO2纳米粒子表面光生电荷特性与光催化活性

摘要：

以尿素为氮源,采用水热法制备了不同N掺杂量的TiO2(N-TiO2)光催化剂.利用X射线衍射(XRD),紫外.可见漫反射光谱(UV-Vis DRS),X射线光电子能谱(XPS)及荧光(PL)光谱等技术对其进行了系统的表征.以罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)溶液的脱色降解为模型反应,分别考察了N-TiO2光催化剂在紫外和可见光区的光催化活性.利用表面光伏(SPV)和瞬态光伏(TPV)技术研究了N-TiO2纳米粒子表面光生电荷的产生和传输机制,并探讨了光生电荷与光催化活性之间的关系.结果显示,随着N含量的增大,TiO2表面光伏响应阚值红移,可见光部分光电压响应强度逐渐增强,瞬态光伏响应达到最大值的时间亦有着不同程度的延迟.这表明适量的N掺杂能够提高TiO2纳米粒子中光生载流子的分离效率,相应地延长载流子的传输时间,增加光生电荷的寿命,从而促进其光催化活性;而过量的N掺杂则增加了TiO2纳米粒子中光生载流子的复合中心,抑制其光催化活性.

关键词：N掺杂TiO2、表面光伏、瞬态光伏、光生电荷、光催化活性

所属期刊栏目：26

分类号：O643;O644(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划项目9732007CB613303;国家自然科学基金20703020,20873053;吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目421031401412

在线出版日期：2010-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2733-2738