具有增强可见光光催化活性的 Mo 和 N 共掺杂二氧化钛纳米管阵列
材料科学
2014-01-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
通过阳极氧化结合水热处理制备了钼和氮共掺杂的 纳米管阵列（TNAs）。利用场发射扫描电子显微镜、X 射线衍射、X 射线光电子能谱和紫外 - 可见漫反射光谱对制备的 Mo 和 N 共掺杂 TNAs 进行了表征。此外，评估了 Mo 和 N 共掺杂 TNAs 在可见光照射下降解亚甲基蓝（记为 MB）的光催化活性。研究发现，共掺杂 TNAs 中的 N 以 N-Ti-O 和 N-O-Ti 形式共存，而 Mo 通过取代 晶格中的 Ti 以 形式存在。同时，Mo 和 N 共掺杂将 TNAs 的吸收扩展至整个可见光区域，并显著提高了在可见光照射下降解 MB 的光催化活性。这可归因于 Mo 掺杂和 N 掺杂之间的协同效应。即，Mo 和 N 的钝化共掺杂在 TNAs 中产生了新能态，从而缩小了带隙并降低了电子和空穴的复合率。结果，TNAs 的可见光吸收和光催化活性大大增加。此外，所有共掺杂样品中具有多种价态的 Mo 离子可作为捕获位点，有效降低电子和空穴的复合率，这也促进了 Mo 和 N 共掺杂 TNAs 光催化活性的提高。
引用
@article{arxiv.1401.0582,
title = {Mo and N Co-Doped Titanium Dioxide Nanotube Arrays with Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity},
author = {Min Zhang and Juan Wu and Jian Hou and Jianjun Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0582},
year = {2014}
}
备注
7 pages, 6 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1312.1484