何琴玉， 吴泽宏， 黄伟源， 陈晓媚， 魏玉蕊， 刘俊明， 杜 纯， 周江山， 李方舟

(1. 华南师范大学物理与电信工程学院， 广东省量子工程与量子材料重点实验室， 广州 510006;2. 华南师范大学华南先进电子研究院， 先进材料实验室， 广州 510006)



具有超快吸附能力的(C,N)-TiO2光催化材料

何琴玉1,2*， 吴泽宏1， 黄伟源1， 陈晓媚1， 魏玉蕊1， 刘俊明2， 杜 纯1， 周江山1， 李方舟1

(1. 华南师范大学物理与电信工程学院， 广东省量子工程与量子材料重点实验室， 广州 510006;2. 华南师范大学华南先进电子研究院， 先进材料实验室， 广州 510006)

采用“溶胶-凝胶与微波二步法”合成了碳、氮掺杂的锐钛矿(C,N)-TiO2光催化材料. 首先采用溶胶-凝胶方法制备了TiO2前驱物凝胶粉末，然后将其与盐酸胍混合微波制备(C,N)-TiO2纳米材料. 对该材料进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征，并测试在甲基橙溶液(100 mg/L)中的黑暗吸附以及饱和黑暗吸附后的甲基橙光催化降解等性能. 结果表明，获得的材料为纯锐钛矿相的二氧化钛. 颗粒分散好，平均粒径约20 nm. 具有大的比表面积. 随着C、N含量的增加，可见光区域的吸收增加，而紫外光区域的吸收基本不随C、N的含量变化；所制备的(C,N)-TiO2对甲基橙溶液具有超快的黑暗吸附能力(t<1 min)；在微波处理中，随着盐酸胍的添加量增加，光催化的量子效率先增加后减小. 最好的样品能在20 min内对甲基橙的降解效率达到93%. 在可见光区域的吸收与黑暗吸附2个因素中，黑暗吸附的作用更大. 文章认为微波处理光催化材料的方法简单、快速、节能,是提高光催化速率的有效途径，值得推广.

碳、氮掺杂二氧化钛； 黑暗吸附； 光催化； 甲基橙

随着环境的恶化，低成本、高效率的光催化材料成为近几年研究的热点[1-2]. TiO2由于优秀的光催化性能而成为最具有商业化应用前景的光催化材料，尤其是碳(C)、氮(N)掺杂的TiO2(简称：(C,N)-TiO2),能较多利用可见……