编号：FTJS03351
篇名：N,Cd-TiO_2光催化活性的实验与理论研究
作者：戴冬梅； 鲁冰； 刘园园； 高洪涛；
关键词：N,Cd共掺杂； 二氧化钛； 光催化活性； 第一性原理；
机构： 青岛科技大学生态化工教育部重点实验室； 济宁学院化学与化工系；
摘要： 采用热分解法制备了N,Cd共掺杂纳米TiO2光催化剂,通过XRD、XPS和UV-DRS等对样品进行了分析表征,并以甲基橙为目标降解物考察了其光催化性能。实验表明产物N,Cd-TiO2为锐钛矿型,颗粒约为10～15 nm,N取代了TiO2晶格中的O原子,而Cd以游离态分布在TiO2表面;其光吸收发生明显红移;光催化活性提高,N、Cd在提高TiO2的光催化活性方面具有协同作用。采用第一性原理方法,对其电子结构和光学性质进行了理论计算。结果发现在N,Cd-TiO2的带隙中出现了N2p和Cd5s的杂质能级,价带的电子可以吸收较小的能量跃迁到杂质能级上,接着二次激发跃迁到导带上,电子跃迁变得容易,吸收波长向可见光区移动。计算结果很好地解释了实验现象。
