N掺杂TiO2的制备与表征的中期报告.docx

N掺杂TiO2的制备与表征的中期报告
一、研究背景
氧化钛（TiO2）作为一种重要的半导体材料，在光催化、电化学、光电化学等领域具有广泛的应用，但是其吸收光谱仅限于紫外区域。因此，针对TiO2材料的光催化应用来说，提高其可见光吸收能力，扩展其光响应范围是非常必要的。其中，掺杂是一种改善半导体光电性能的有效手段，其中N掺杂可以有效的调控TiO2的能带结构和增强TiO2的可见光响应能力。
二、实验方案
1.制备N掺杂TiO2
采用溶胶–凝胶方法制备N掺杂TiO2样品，其具体步骤如下：
(1)溶胶预处理：在85℃下分别将钛酸异丙酯（TIP）和异丙醇先在异丙烷中混合，然后添加适量的氨水溶液和乙二醇，经过磁力搅拌30min后，获得混合溶胶液。
(2)凝胶形成：将混合溶胶液转移到浅宽平底烧杯，置于恒温槽中分别在60，70，80，90℃下恒温18h，即可得到均匀、无疏孔的Gel-TiO2。
(3)退火处理：在700℃下退火3h，待其冷却至室温即可得到N掺杂TiO2。
2.表征N掺杂TiO2
采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、表面积和孔径分析（BET）以及紫外-可见漫反射光谱（UV-VisDRS）等手段对制备的N掺杂TiO2进行表征。
三、预期结果
经过上述预实验过程，预计可以获得掺杂浓度不同的N掺杂TiO2样品，通过对其表面形貌、晶体结构、吸收光谱等进行分析，可以解析出掺杂对TiO2材料结构和光学特性的影响规律，为后续的光催化性能研究奠定基础。