氮掺杂二氧化钛纳米管对染料废水的光催化降解性能

张振江，白书立＊，王子波，管玉江

（1.台州学院 环境工程系，浙江 临海 317001；2.扬州大学 环境科学与工程学院，江苏 扬州 225127）

半导体光催化作用在难降解废物的处理、水净化和空气净化等方面具有良好的应用前景.在已经报道的各种半导体光催化材料中，TiO2由于其光催化活性高、化学稳定性好、安全无毒、成本低、无二次污染等性能而备受国内外研究者的关注［1－6］；然而，二氧化钛的带隙宽度（3.2eV）限制它只能应用于紫外光范围，为了使其在可见光照射下具有催化活性，必须对二氧化钛进行改性.在众多的改性方法［7－9］中，非离子掺杂表现出较大的潜力，特别是在氨气气氛下经过处理的氮掺杂二氧化钛显示出一定的可见光催化活性［10－11］.本文以玫瑰红染料废水为模型化合物对所制备的催化剂的光催化活性进行研究.实验中通过水热制备方法对二氧化钛进行调控，使其成为具有较大比表面积及中空管状结构的纳米管，并通过与不同的有机氮源反应，拓展光谱响应范围，提高其光催化性能.

1 实验部分

1.1 TiO2纳米管的制备和表征

称取2.0g纳米二氧化钛粉末，置于含80mL 10mol·L－1氢氧化钠溶液中，磁力搅拌10min，超声振荡30min，再磁力搅拌10min，使其成为均匀的白色乳浊液，烧杯底部无沉淀.将混合均匀的样品溶液倒入聚四氟乙烯容器中，在120℃条件下反应24h，得到白色离散状粉体样品.样品移入离心管，离心去除残留的氢氧化钠溶液，并用蒸馏水洗涤一次，然后用0.1mol·L－1盐酸溶液浸泡，且每隔3h换一次盐酸……