金属离子注入诱导二氧化钛纳米管阵列表面氮取代掺杂及可见光催化性能研究

项目名称： 金属离子注入诱导二氧化钛纳米管阵列表面氮取代掺杂及可见光催化性能研究

项目编号： No.21203054

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张敏

作者单位： 河南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目拟采用两步法实现二氧化钛纳米管阵列的金属和氮取代共掺杂，首先利用阳极氧化方法通过调控电解液组成，实现二氧化钛纳米管阵列表面间隙氮的掺杂，并以此为基础，通过控制反应条件，在间隙氮掺杂二氧化钛纳米管阵列表面注入合适的金属离子，使金属和间隙氮分别取代二氧化钛晶格中钛和氧的位置，实现有效的金属非金属共掺杂；研究不同的金属离子注入对间隙掺杂氮离子到取代掺杂氮离子转变的影响；控制金属和氮离子的浓度及掺杂形式调控二氧化钛的带隙，使二氧化钛纳米管阵列实现可见光吸收。通过对共掺杂二氧化钛纳米管阵列表面可见光降解液相和气相污染物反应机理的分析，寻求金属离子、氮掺杂形式和浓度等与活性之间的关系，获得带隙可调控的、高活性的可见光响应催化剂。金属离子注入诱导氮取代掺杂对二氧化钛纳米管阵列实现高效的可见光响应具有重要的作用，为高活性可见光响应型光催化剂的制备奠定理论基础。

中文关键词： 二氧化钛；共掺杂；氮；光催化；

英文摘要： Anodic titania nanotube arrays (that grow from the metal by electrochemical oxidation) can be doped with interstitial nitrogen by trying to incorporate active electrolytic species. The change from interstitial nitrogen doping to substitutional nitrogen do

英文关键词： TiO2；co-doping；nitrogen；photocatalytic；