N,S共掺杂五氧化二铌的光催化性能研究

摘要：

以硫脲(TU)和草酸铌为原料,采用固相法制备Nb2O5/TU质量比为1∶1,1∶2,1∶3的N,S掺杂五氧化二铌光催化剂.以X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-Vis)对不同光催化剂进行表征,研究了在紫外光照射条件下对罗丹明B的光催化降解效果.由XRD结果可知N,S掺杂没有改变Nb2O5的晶型结构,Nb2O5和N,S掺杂Nb2O5均以六方晶相结构存在.SEM结果表明,N,S掺杂Nb2O5表面出现孔隙,且催化剂粒径变小,当Nb2O5/TU质量比为1∶1时,催化剂表面孔隙较大且排列规则,在光催化过程中增大了与罗丹明B的反应面积,有助于光催化效果提高.XRF和XPS的表征结果证明,N,S掺杂进入Nb2O5晶体结构中,其中S以S6+形式存在,可看作是以SO42-形式吸附在Nb2O5表面,部分S6+取代了Nb5+,而N取代O存在于O-Nb-N环境中.UV-Vis结果显示N,S掺杂Nb2O5带隙变窄而出现红移现象,拓宽了光的吸收范围,这有利于光催化效果的提高.光催化效果表明,在紫外光照射条件下降解罗丹明B,N,S掺杂Nb2O5的催化效果比Nb2O5提高约30％,尤其是当Nb2O5/TU质量比为1∶1时制备的光催化剂,3h对罗丹明B降解效果为92％.

关键词：五氧化二铌、N、S掺杂、光催化

所属期刊栏目：40

分类号：O614.51+2(无机化学)

资助基金：辽宁省自然科学基金项目201202122资助

在线出版日期：2016-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：43-47