氮掺杂HTi2NbO7纳米片的制备及其可见光催化性能

首先,采用高温固相法制备层状前驱体CsTi2NbO7,再通过与硝酸进行质子交换形成层状HTi2NbO7;其次,在四丁基氢氧化铵(TBAOH)中剥离层状HTi2NbO7以获得HTi2NbO7纳米片;然后与尿素混合并高温焙烧;最后成功地得到了氮掺杂的HTi2NbO7纳米片光催化剂.使用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV?Vis DRS)以及N2吸附-脱附测试等方式对所制备样品的晶体结构、形貌、比表面积、孔分布和光吸收能力等进行详细的表征.研究表明,氮掺杂后减小了HTi2NbO7的禁带宽度,从而使光响应范围扩展到可见光区域;掺杂的氮原子主要位于Ti2NbO7-薄片的间隙位置,并与氢离子化学键合;与N掺杂的层状HTi2NbO7相比,N掺杂的HTi2NbO7纳米片具有更大的比表面积和更丰富的介孔结构,这是由于钛铌酸纳米片相对松散且不规则的排列.因此,在降解罗丹明B(RhB)溶液时,N掺杂的HTi2NbO7纳米片比N掺杂的层状HTi2NbO7具有更加优异的可见光催化活性.