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第 8 期 王 鑫，等: N-Al/TiO 2 催化剂的制备及可见光降解染料 ·1327·

图 3 TiO 2 , N/TiO 2 , Al/TiO 2 , N-Al/TiO 2 催化剂 N 2 吸附-脱
附等温曲线
Fig. 3 N 2 adsorption-desorption isotherms of TiO 2 , N/TiO 2 ,
Al/TiO 2 , N-Al/TiO 2 catalyst

表 1 4 种光催化剂的 N 2 吸附-脱附测试结果比较
Table 1 Comparison of N 2 adsorption-desorption test
results of four photocatalysts

2
Sample Area/(m /g) Hole volum/ Average pore P/P 0
3
(cm /g) diameter/nm
67.44 0.8006 38.04 0.99930
TiO 2
93.25 0.1512 37.83 0.99821
N/TiO 2
Al/TiO 2 87.74 0.1629 37.65 0.99645
N-Al/TiO 2 105.20 0.1215 37.45 0.99934

由表 1 可知，N-Al/TiO 2 催化剂与其他 3 种催化
2
剂相比，比表面积最大，为 105.20 m /g，孔体积较
3
小为 0.1215 cm /g，这说明共掺杂 TiO 2 催化剂的吸
附-脱附现象比其他 3 种催化剂的催化效果好，有机
污染物更易吸附到共掺杂 TiO 2 催化剂表面，能够更
加有效地进行光催化降解染料。
2.2 结构表征
N、Al 元素的掺杂对 TiO 2 催化剂的影响，通过
X 射线光电子能谱（XPS）对 N、Al 共掺杂 TiO 2 催
化剂进行微观结构分析，结果见图 4，其结合能及 N、
Al 元素掺杂量，结果见表 2。
图 4a 为 N-Al/TiO 2 催化剂的全谱图，从图中可
观察到 Ti 2p，O 1s，C 1s，N 1s，Al 2p 的特征峰，
说明 N-Al/TiO 2 催化剂中含有 Ti、Al、O、C、N 5
种元素。其中 C 1s 峰可能来源于 XPS 分析过程

图 2 4 种催化剂 BJH 孔径分布曲线
Fig. 2 BJH pore size distribution curves of four catalysts

通过 N 2 吸附-脱附等温曲线进一步了解催化剂
孔径大小，其测试结果见图 3。
由图 3 可知，通过 N 2 吸附-脱附等温曲线中的
滞后环，表明 4 种催化剂为典型的Ⅳ型介孔材料，
这与 SEM 结果相吻合。
由 BET 数据与 BJH 数据可以得到比表面积、
平均孔径及孔容大小，结果见表 1。