微波辐照法制备氮掺杂二氧化钛空心球及其光催化性能

以聚(苯乙烯-丙烯酸羟乙酯)[P(St-HEA)]共聚微球为模板制备了二氧化钛空心球(TiO2HS),采用微波法,以水合肼为氮源对空心球进行掺杂,制备了氮掺杂二氧化钛空心球(N-TiO2HS).采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱分析(UV-vis DRS)等方法表征了N-TiO2HS的形貌、晶型及氮元素的掺杂状态,用重铬酸钾溶液模拟废水,研究了样品的光催化性能.实验结果表明,煅烧去除P(St-HEA)微球模板,成功得到了TiO2HS.水合肼引入的氮元素以N3-的形态取代了TiO2晶格中O2-离子,形成O-Ti-N键,且掺杂后对TiO2HS的形貌和晶体结构影响不大.N-TiO2HS光催化性能优于TiO2HS,在紫外光下照射2 h,N-TiO2HS降解重铬酸钾的催化效率为95.8％,较TiO2HS提高了约25％.