日韩激情av在线|久操精品视频|国产精品乱码久久|www.五月婷婷.,欧美激情A片ⅩXXⅩ,国产精品视频专区,99在线精品免费视频

由表1可以看到，樣品T5100-C和樣品T5100-I中Cl、N、I元素的含量低于檢測(cè)限或不存在，而樣品T5100-B成功地?fù)饺肓撕枯^高的N原子和微量的Br原子。結(jié)合C1、Br、I和Ti的化學(xué)性質(zhì)，可能的原因如下：首先，根據(jù)軟硬酸堿規(guī)則(硬親硬，軟親軟，軟硬交界就不管)，Ti4+ 是硬酸，Cl一是硬堿，Br一是交界堿，I一是軟堿，因而在熱力學(xué)上，I一的親核取代反應(yīng)很難發(fā)生[41]。其次，Ti(IV)通常采用的是d2sp3雜化，在酸性水溶液中容易形成內(nèi)軌六配位化合物[Ti(OH)x(H2O) 6-x ](4-x) +[42]，并且存在空的低能級(jí)d軌道，允許接受進(jìn)入的第7個(gè)配體。因此，在發(fā)生配位體的親核取代反應(yīng)時(shí)，通常以SN2反應(yīng)歷程為主，這樣配位體的親核性強(qiáng)弱對(duì)反應(yīng)速率影響比較大。比較Cl一、Br一、I一三者在水溶液中的特征親核常數(shù)發(fā)現(xiàn)，三者的親核性順序?yàn)镃1一<Br一<I一，即親核取代反應(yīng)速率順序?yàn)镃1一<Br一<I一。這樣，由于反應(yīng)速率較慢，在水熱條件下Cl一很難作為第7個(gè)配位體形成配位中間體，以及進(jìn)一步完成取代反應(yīng)。由于Br一的親核性較強(qiáng)，反應(yīng)速率較快，能夠形成Br一作為配位體之一的配位化合物。作為良好的親核試劑，Br一在親核取代反應(yīng)中又是一個(gè)良好的離去基團(tuán)，能夠繼續(xù)與水熱過(guò)程產(chǎn)生的R3N基團(tuán)進(jìn)行親核取代反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)N 的摻雜[41]。整個(gè)摻雜反應(yīng)過(guò)程，Br一起到了催化劑的作用。

對(duì)于樣品T5100-B，由于N原子的2p軌道位于O原子的2p軌道之上，從而提高了價(jià)帶的能量，使得價(jià)帶和導(dǎo)帶間的能量帶隙變窄，可望引起吸收帶紅移，產(chǎn)生明顯的可見(jiàn)光響應(yīng)[43]。而B(niǎo)r原子將發(fā)揮與F原子類(lèi)似的作用，由于電荷補(bǔ)償作用而產(chǎn)生Ti3+，促進(jìn)光生電子／空穴對(duì)的有效分離，從而增加量子效率，增強(qiáng)光催化活性[34]。

3.3  催化劑樣品的光學(xué)性能

樣品T5100-C、T5100-B、T5100-I、T5100-X 及P25的UV-Vis漫反射吸收光譜見(jiàn)圖4，考察光催化劑對(duì)光譜響應(yīng)情況。如XPS分析結(jié)果所預(yù)測(cè)的，樣品T5100-B在400～550nm 之間具有明顯的可見(jiàn)光響應(yīng)。樣品T5100-C、T5100-1、T5100-X 和P25 在400nm 以上沒(méi)有明顯的可見(jiàn)光響應(yīng)。不過(guò)所有樣品的吸收邊都在380～400nm 附近，即各樣品的直接光學(xué)帶隙都為3.1～3.2eV，由TiO2本身特性決定。

圖4 樣品T5100-C、T5100-B、T5100-1、T5100-X及P25的UV—Vis漫反射吸收光譜

4  催化劑可見(jiàn)光光催化性能

樣品T5100-C、T5100-B、T5100-1、T5100-X 及P25的可見(jiàn)光光催化性能通過(guò)可見(jiàn)光照射催化降解亞甲基藍(lán)(MB)評(píng)價(jià)，為保證光催化性能評(píng)價(jià)的可靠性，對(duì)催化劑進(jìn)行無(wú)光照的空白實(shí)驗(yàn)。

光源選用鹵化物燈(250W，Philips公司生產(chǎn))，置于柱狀套管中，套管內(nèi)使用循環(huán)水，保持溶液溫度恒定，將套管放入耐熱玻璃容器中，使用濾波器過(guò)濾掉低于420nm的紫外光，從而確保反應(yīng)體系只有可見(jiàn)光照射；將250mg催化劑樣品加到250mi 濃度為50mg／L的MB水溶液中，在暗光條件下攪拌30min以達(dá)到MB的吸附平衡，此時(shí)MB的濃度即為光催化反應(yīng)的初始濃度；之后開(kāi)始進(jìn)行可見(jiàn)光照射降解實(shí)驗(yàn)，每隔2h取樣4mL，離心后過(guò)濾除去催化劑，MB的濃度用UV-Vis分光光度計(jì)在665nm 處測(cè)定：事先做一個(gè)MB濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)讀出不同降解階段的濃度。

圖5為樣品T5100-C、T5100-B、T5100-I、T5100-x及P25的可見(jiàn)光光催化降解MB的濃度／時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)。

圖5 樣品T5100-C、T5100-B、T5100-1、T5100-X及P25的可見(jiàn)光光催化降解MB的濃度／時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)

從圖5中可以看出，在可見(jiàn)光輻照下，樣品T5100-C、T5100-I、T5100-X和P25幾乎沒(méi)有光催化活性，樣品T5100-B具有良好的光催化活性，l6h MB降解率接近25%。

上述可見(jiàn)光光催化性能考察進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果基本一致(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.25 %)。暗光空白實(shí)驗(yàn)顯示，在沒(méi)有光照的情況下，MB的濃度達(dá)到吸附平衡后幾乎不再發(fā)生變化，說(shuō)明樣品T5100-B的光催化實(shí)驗(yàn)體系中MB濃度的明顯降低是由MB的光催化降解引起，光照和可見(jiàn)光響應(yīng)光催化劑的存在是MB降解反應(yīng)的必要前提。

5   結(jié)論

針對(duì)含N共摻雜TiO2光催化劑的制備，從TiO2納米晶溶膠為鈦源出發(fā)，分別以十六烷基三甲基氯(溴、碘)化銨為摻雜物質(zhì)，直接反應(yīng)制備光催化劑，通過(guò)表征和光催化性能考察發(fā)現(xiàn)，由于Br-在親核取代反應(yīng)中的催化作用，得到的光催化劑樣品T5100-B成功地?fù)饺肓薔 和Br原子，并且具有明顯的可見(jiàn)光響應(yīng)和良好的光催化性能。