探讨水热法制备Sn4+掺杂TiO2纳米材料的结构与光催化性能

本文探讨了水热法制备Sn4+掺杂二氧化钛纳米材料的工艺及其光催化性能。作者徐明磊和强颖怀，后者作为通信联系人，分别来自中国矿业大学材料科学与工程学院，他们针对两种不同的前驱体——硫酸钛和钛酸四正丁酯，通过水热法进行了合成实验。 首先，研究者选用硫酸钛和钛酸四正丁酯这两种前驱体，运用水热法成功制备了Sn4+掺杂的二氧化钛纳米材料。通过X射线衍射(XRD)技术，他们确认了所得产品的晶体结构，结果显示两种方法均得到锐钛矿型的TiO2，但粒径有所差异。使用硫酸钛作为前驱体，生成的Sn4+掺杂TiO2纳米颗粒尺寸在10-20纳米范围内，而采用钛酸四正丁酯时，产物粒径在20-80纳米，这表明前驱体的选择对最终纳米粒子的大小有显著影响。 透射电子显微镜(TEM)进一步对产品进行了微观形貌分析，结果显示采用硫酸钛作为前驱体的产品具有更好的形貌。此外，文章重点讨论了影响Sn4+掺杂纳米TiO2水热制备的关键因素以及这种掺杂对其光催化性能的影响。尽管具体的数据并未详述，但可以推测，Sn4+的掺入可能会增强TiO2的光催化活性，因为Sn元素可以提高其电子-空穴对的分离效率，从而提升光催化剂的性能。 关键词“纳米材料”、“Sn4+掺杂”、“水热法”和“二氧化钛”揭示了论文的核心研究内容，即关注纳米材料领域中Sn4+对TiO2的改性效果，以及这一改性在实际应用中的光催化潜力。总体而言，这篇文章提供了一个关于如何通过水热法调控Sn4+掺杂二氧化钛纳米材料的制备过程和优化其性能的基础研究结果，对于理解Sn4+在光催化领域的潜在作用具有重要的科学价值。