王理明，张 爽，孟淑雅，敖 冬，郭雅妮，赵 毅

(西安工程大学 环境与化学工程学院，西安 710048)

0 引 言

TiO2因其结构稳定、催化效率高、无污染等特点，在光催化及光电催化领域得到了广泛应用[1-3]。然而，TiO2固有的禁带宽度(Eg=3.2 eV)较宽，对太阳光的利用效率低，且TiO2的光生电子-空穴对易复合，限制了TiO2的应用[4-6]。自从Asahi[7]研究发现非金属N掺杂可使TiO2带隙变窄并提高可见光活性以来，N掺杂改性TiO2已成为近年来的研究热点。目前，N掺杂TiO2纳米材料的方法主要有浸渍法[8]、溶胶-凝胶法[9-10]、水热法[11]、溅射法[12]等，这些方法普遍反应周期较长，大面积制备的薄膜均匀性不理想，工业化应用受限。等离子体表面改性技术利用带有一定能量的电子、离子和中性粒子进行元素掺杂，操作简单，在较低温度下即可对材料进行大面积改性[13-15]。Yamada 等[16]利用低温等离子体表面改性处理TiO2薄膜，成功将 N 掺入纳米TiO2中，目前有关等离子体N掺杂改性TiO2纳米管电极的研究尚不多见。

本文在阳极氧化法制备TiO2纳米管的基础上，通过等离子体表面改性方法对TiO2纳米管进行N掺杂，制备出N掺杂TiO2纳米管(N-TiO2)，拓展TiO2光谱响应范围，提高光电催化活性。采用SEM、XRD、EIS等方法进行表征分析，同时利用响应面法[17]评价掺氮功率、掺氮时间、外加偏压对N-TiO2纳米管降解活性大红的影响，为光电催化材料的制备、染料脱色等污水处理领域提供理论依据。

1 实 验

1.1 实验试剂和仪器

1.1.1 实验试剂

磷酸(西安三浦精细化工厂)；氟化铵(天津市科密欧化学试剂有限公司)；无水乙醇(天津市富宇精细化工有限公司)；……