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西 北 师 范 大 学 学 报（自然科学版） 第４８卷２０１２年第５期
） ＶＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｏｌ．４８ ２０１２ Ｎｏ．５ ｙ（
·本刊特约稿·
Ｆｅ及ＳＮ共掺杂ＴｉＯ－２纳米材料的制备
及其光催化性能
３＋
苏碧桃，邓 超，费 鹏，张春娥，陈亚丽，钟 明
（西北师范大学化学化学化工学院，生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，）甘肃省高分子材料重点实验室，甘肃兰州 ７３００７０
３＋
摘 要：以硫脲、硝酸铁、钛酸四丁酯分别作Ｓ、Ｎ、Ｆｅ和Ｔｉ源，利用ｓｏｌ－ｅ和Ｓ－Ｎ掺杂的ｅｌ法制备了一系列Ｆｇ３＋３＋
／／、Ｘ射线衍射ＴｉＯＦｅ／ＴｉＯ－ＮＴｉＯｅ／Ｓ－ＮＴｉＯ．利用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）２光催化纳米材料（２、Ｓ２、Ｆ２）
（、透射电镜（、紫外－可见光谱（）等技术进行表征，以亚甲基蓝（的降解为模型反应，评价样ＸＲＤ）ＴＥＭ）ＵＶ－ＶｉｓＭＢ）
３＋
品的光催化性能．结果表明，Ｆｅ、Ｓ－Ｎ的共掺杂将ＴｉＯｉＯ２的光谱响应范围拓宽到可见区，使Ｔ２在紫外和太阳光下
、０／、的催化活性得到显著改善，ＭＢ溶液在各样品上的催化降解脱色速率常数ｋ０．１７（ＴｉＯ．２２（Ｓ－ＮＴｉＯ１分别为：２）２）
３＋－１３＋３＋３＋
（／，共掺杂材料Ｆ／和００．３２Ｆｅ／ＴｉＯ．４２ｈ（Ｆｅ／Ｓ－ＮＴｉＯｅ／Ｓ－ＮＴｉＯｅ和Ｓ－Ｎ２）２）２的高催化活性归因于掺入的Ｆ
协同作用的结果．
３＋
关键词：ＴｉＯｅ－Ｓ－Ｎ共掺杂；ｓｏｌ－ｅｌ法；光催化性能；协同作用２；Ｆｇ
）中图分类号：Ｏ ６４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－９８８Ⅹ（２０１２０５－００４８－０５
３＋
ＰｒｅａｒａｔｉｏｎａｎｄｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃｒｏｅｒｔｏｆＦｅａｎｄ ｐｐｙｐｐｙ
ＳｃｏｄｏｅｄＴｉＯａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ－Ｎ － ｐ２ｎ
，Ｄ，Ｆ，Ｚ，ＣＨＥ，ＺＳＵＢｉｔａｏＥＮＧＣｈａｏＥＩＰｅｎＨＡＮＧＣｈｕｎｅＮ ＹａｌｉＨＯＮＧ Ｍｉｎ － －－ｇｇ
（，ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆ Ｅｃｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ－Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｏｌｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎｙ ｙ ｙｙ
，ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆ Ｐｏｌｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅｙ ｙ ｙ
，Ｎ，Ｌ，Ｃ）Ｃｏｌｌｅｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｎｚｈｏｕ ７３００７０，Ｇａｎｓｕｈｉｎａ ｇｙｇｇｙ
３＋３＋３＋
：Ｆ（／／／ＡｂｓｔｒａｃｔｅａｎｄＳｄｏｅｄＴｉＯａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓＦｅＴｉＯＳＴｉＯｎｄＦｅＳＴｉＯａｒｅｒｅａｒｅｄｂ －Ｎ－ －Ｎ －Ｎ ｐｙｐｐ２ｎ２，２ａ２）
，Ｘ，ｅｌｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｏｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂＸｒａｓｅｃｔｒｏｓｃｏＸＰＳ）ｒａｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）－ｇ － －ｙｙｐｐｐｙ（ｙ
，ａ）ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏＴＥＭ）ｎｄＵＶ－ｖｉｓｉｂｌｅ（ＵＶ－Ｖｉｓｔｅｃｈｎｉｕｅｓ．Ｔｈｅｄｅｒａｄａｔｉｏｎｏｆｄｅ ｐｙ（ｑｇｙ
（ｍｅｔｈｌｂｌｕｅＭＢ）ｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍｏｄｅｌｒｅａｃｔｉｏｎｔｏｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｔｈｅｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃｒｏｅｒｔｏｆｔｈｅａｓｒｅａｒｅｄ －ｐｙｇｐｙｐｐｙｐ
３＋
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ｓａｍｌｅｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｄｏｉｎＦｅａｎｄＮ－ＳｉｎｔｏＴｉＯｎｄｕｃｅｔｈｅｒｅｄｓｈｉｆｔｏｆｉｔｓａｂｓｏｒｔｉｏｎ － － ｐｐｇｐ２ｉ
ｅｄｅｔｏｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅｌｉｈｔｒｅｉｏｎａｎｄｉｔｓｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃｒｏｅｒｔｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌｅｎｈａｎｃｅｄｕｎｄｅｒｂｏｔｈＵＶａｎｄ － ｇｇｐｙｐｐｙｙｇ
（，０（／，ｓｕｎｌｉｈｔｓａｎｄｔｈｅｒａｔｅｃｏｎｓｔａｎｔｓｋｆｔｈｅｄｅｒａｄａｔｉｏｎｏｆＭＢｓｏｌｕｔｉｏｎａｒｅ０．１７ＴｉＯ．２２ＳＴｉＯ －Ｎｇｇ１ｏ２）２）
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（／（／／，０．３２ＦｅＴｉＯａｎｄ０．４２ｈＦｅＳＴｉＯｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ．Ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄｏｆｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃｒｏｅｒｔ －Ｎ ｐｙｐｙｐｐｙ２）２）
收稿日期：２０１２－０７－３０
）；教育部“）基金项目：国家自然科学基金资助项目（长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目（２１１７４１１４ＩＲＴ１１７７，女，甘肃临洮人，教授，博士，博士研究生导师．主要研究方向为微／纳米半导体材料与作者简介：苏碧桃（１９６２—）
：ｓ光催化．Ｅ－ｍａｉｌｕｂｔ０６０８＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ