Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料的制备及可见光催化性能

摘要：

以低温退火制得的TiO2纳米管和三聚氰胺为原料,经过一步煅烧制备Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料.采用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料的热稳定性、组成、结晶性、形貌、化学价态和光学性能等进行了表征.结果表明,将H2Ti3O7预处理后再与三聚氰胺混合热处理,产物是Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料,而未经预处理的H2Ti3O7与三聚氰胺混合后热处理得到的是Ti3+自掺杂TiO2纳米颗粒/g-C3N4复合材料.罗丹明B((RhB)水溶液为模拟废水,以300 W氙灯(λ＞420 nm)为光源,研究了所得产物的可见光催化降解性能.结果表明,与纯的TiO2和g-C3 N4相比,Ti3+自掺杂TiO2纳米管/g-C3N4复合材料具有最佳的光催化降解性能,光催化降解80 min时,对RhB的降解率达98.4％.这得益于Ti3+及TiO2-x纳米管与g-C3N4构筑的异质结提高了材料对可见光的响应性能,加快了光生电子的传输和分离,降低了电子和空穴的复合几率.

关键词：Ti3+自掺杂、TiO2/g-C3N4异质结、复合材料、可见光催化

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资助基金：山东省自然科学基金重点基金ZR2013EM001,山东省科技发展计划2014GSF117015资助.Supported by the Key Project of Natural Science Foundation of Shandong ProvinceZR2013EM001,Science and Technology Development Plan Project of Shandong Province 2014GSF117015.

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1020-1026