具有可见光活性的Ti3+与碳共掺杂TiO2光催化剂及其制备方法

作者：何丹农; 刘睿; 张金龙; 邢明阳; 杨小龙; 金彩虹

来源：2013-04-10, 中国, CN201210559245.9.

本发明涉及一种具有可见光活性的Ti3+与碳共掺杂TiO2光催化剂及其制备方法。该催化剂的结构为：TiO2体相晶格中的部分Ti4+被还原成Ti3+(Ti3+的自掺杂量大约在0.01at%～0.3at%),同时,乙醇以石墨的形式键合在TiO2的表面(碳与TiO2的质量百分比为：80.43%～97.04%)。经过各种表征手段发现碳掺杂主要是以石墨的形式复合在TiO2的表面,并以Ti-O-C键的方式键合在TiO2的表面。经过Ti3+与碳共产改性后的催化剂表现出高的可见光降解甲基橙的活性。Ti3+与氧缺陷形成的掺杂能级可以提高TiO2对可见光的响应范围,而复合在催化剂表面的石墨则可以提高光生电子的迁移效率,证实了Ti3+与表面石墨碳之间的协同作用可以促进其可见光催化活性的提高。本制备方法操作相对简单,原料易得,制备的改性光催化剂功能性强。

• 单位
  上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司; 华东理工大学