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r=(C0—Ct)/C0×100%
式中r为降解率,C0为甲基橙初始浓度,Ct为t时刻甲基橙的浓度。
2结果与讨论
2.1 SEM分析
图1 a-d为不同含量的氮掺杂的TiO2纳米结构材料的SEM谱图。为了了解样品的形貌特征,对掺杂不同含量氮的TiO2进行SEM表征。由图1可见, TiO2纳米结构材料由于氮原子的掺杂,其结构和形貌并没有发生明显的变化,这说明TiO2纳米结构材料结构稳定,不易破坏。同时合成的样品存在大量的弯曲分子面,表现为竹节状结构[13,14]。这可能是因为竹节状结构可在一定程度上弥补能量缺陷,使纳米材料的稳定性增加。氮元素的掺杂导致纳米材料的粒径明显减小,这是因为氮的加入抑制了TiO2晶粒的生长。此外,0.2M的氨水与0.1M的氨水相比,纳米材料的聚集程度明显增大。这主要是因为氨水的含量越高N-Ti键的强度越大。同时N-TiO2样品有轻微的团聚现象,氮的含量越高团聚现象越明显。这主要是由于掺杂了氮的TiO2纳米材料粒径细小均匀,比表面积大,表面能高,需要通过一定的聚集方式达到稳定结构[15,16]。
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