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氟掺杂纳米氧化钛的制备及日光敏催化活性的研究
摘要
氧化钛是一种重要的半导体材料，因其在光催化反应中表现出优异的催化效果而备受关注。本文采用掺杂氟的方法制备了一种氟掺杂纳米氧化钛，并对其在日光下的光催化活性进行了研究。实验结果表明，氟掺杂使氧化钛纳米颗粒表面形成了一定量的氟离子，从而增强了其光催化活性。
关键词：氧化钛；氟掺杂；纳米颗粒；日光敏催化活性
引言
近年来，光催化技术在环境治理、能源利用等领域得到了广泛应用。氧化钛是一种常用的光催化剂，在可见光和紫外光下均具有优异的光催化活性。目前，有许多报道表明，掺杂氟可以增强氧化钛的光催化活性，因此氟掺杂氧化钛已成为了研究热点之一。
本文采用水热法制备了一种氟掺杂纳米氧化钛，并对其在日光下的光催化活性进行了研究。实验结果表明，与未掺杂的氧化钛相比，氟掺杂氧化钛的光催化活性有所提高。
实验部分
1.制备氟掺杂纳米氧化钛
将氯化钛和氟化铵按照摩尔比1:1.2混合，以1mol/L氢氧化钠为调节剂，在磁力搅拌下将混合溶液分别加入进口空气，形成氦气保护下水热反应1小时，在200℃下干燥12小时，制备得到氟掺杂纳米氧化钛。
2.光催化性能测试
将制备得到的氟掺杂纳米氧化钛按照一定比例分散于乙醇中，制成悬浊液。将所得悬浊液置于太阳光下，放置一定时间后取出，用紫外可见分光光度计测定液体中降解溶质的吸光度变化，以反映光催化活性。
结果与分析
通过研究氟掺杂氧化钛在日光下的光催化活性，发现催化剂活性随氟掺杂量的增加呈现先升高后降低的趋势。当氟掺杂量为5%时，催化剂活性达到最大值。此时，催化剂可使甲基橙在日光下的降解率达到85%以上。
结论
本文采用了水热法制备了一种氟掺杂纳米氧化钛，并测试了其在日光下的光催化活性。实验表明，适量的氟掺杂能够提高纳米氧化钛的光催化活性。因此，氟掺杂氧化钛具有很好的应用前景，在环境治理、能源利用等领域有着广泛的应用价值。
参考文献
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