大学化学毕业论文0615解读.doc

大理学院药学与化学学院 2012届本科生毕业论文 题目：不同制备方法对氮掺杂TiO2可见光活性的影响 所属学院： 药学与化学学院 项目组成员： 王虹艳 指导教师： 严 亚 专 业： 化 学 年级（班级）：2008级化学本科一班 起止日期：2012年2月至2012年5月 学生姓名： 王虹艳 学 号： 2008111134 实习单位： 大理学院 目录 目录 1 引言 2 1 实验仪器与试剂 3 1.1 实验仪器 3 1.2 试剂 3 2 实验部分 4 2.1低温醇解法制备N-TiO2 4 2.2 水解沉淀法制备N-TiO2 5 2.3 水热法 5 2.4 罗丹明B溶液的配制 6 2.5 光催化实验 6 3 结果和讨论 7 3.1 罗丹明B最大吸收波长测定 7 3.2 N-TiO2的可见光活性 8 4 结论 11 参 考 文 献 12 致 谢 14 附：实验装置图 15 不同制备方法对氮掺杂TiO2可见光活性的影响 学生：王虹艳 指导教师：严亚 副教授 （大理学院[关键词]：Effect of Different Synthesis Methods on the Visible Light Activity of Nitrogen-doped TiO2 Student: Wang Hongyan Advisor: Yan Ya (College of Pharmacy and Chemistry, Dali University）Abstract]: N-doped TiO2 was synthesized by three methods, and thiourea, urea and ammonia were used as nitrogen source for the N-TiO2 with different N doping ratio, respectively. Visible light activities of the different N content samples obtained by the three synthesis methods were determined with Rhodamine B as the model contaminant. The experimental results showed N-TiO2 synthesized by solventhermal method was of highest visible light activity, and the optimum doping dosage of N was 30%. [Key words]: TiO2; nitrogen; dope; visible light photocatalysis 引言 TiO2因其化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶、高活性，加之无毒[1]、成本低，已经被广泛地用作光催化反应的催化剂。然而，由于TiO2的禁带较宽(Eg=3.2eV)[2]，只有在波长较短的紫外光(波长387 nm)[3]照射下才能产生光生电子空穴对，而这部分光能(300～400nm)[4]仅占到达地面上太阳光能的3%～5%[5]左右，太阳能利用率很低。因此，缩小光催化剂的禁带宽度使其吸收光谱向可见光范围扩展成为目前最具有挑战性的课题。为了提高对太阳能的利用率，人们采用多种方法对TiO2进行了改性。如过渡金属离子掺杂、非金属离子掺杂、共掺杂改性等[6]。 自从1986年Sato[7-8]报道了具有可见光活性氮掺杂的TiO2光催化剂后，一些非金属离子掺杂的光催化剂引起了人们的广泛关注。以TiO2为代表的光催化氧化技术由于能快速、高效、彻底地降解水体中各类有机污染物，且具有无二次污染等优点，在染料废水的治理方面显示出巨大的潜力。但是由于TiO2带隙较宽[9]，光生电子一空穴对的复合几率高，使其活性还不能满足实际需要。近年来，人们利用N、C、S、F等非金属离子对其进行掺杂改性，其中氮掺杂TiO2成为研究的热点[11-13]。氮掺杂TiO2光催化剂的制备方法主要有贵金属沉积法[1]、水热法[14]、溶胶-凝胶法[15]、高温热解法、溅射法[16-18]等方法。但是这些制备方法大都条件比较苛刻，并不适用于大规模生产。 本研究以尿素、浓氨水、硫尿为氮源，以钛酸四丁酯为钛源，在较低温度下制备了氮掺杂TiO2微粒，以罗丹明B为模型污染物，研究了氮掺杂TiO2的可见光活性，并且讨论了氮含量对于