層狀鈦基多酸鹽的合成及其光催化性能研究.pdf

1、鈦基多酸鹽是一類典型陽離子型層狀化合物，利用層間陽離子可交換性以改變其物理化學(xué)性質(zhì)，進而來提高光催化活性。
　　 本文采用高溫固相反應(yīng)法合成層狀鈦基多酸鹽K2Ti4O9和CsTi2NbO7，使用H+交換、剝離-組裝等改性方法將過渡金屬氧化物Fe2O3進行柱撐。采用X-射線粉末衍射（XRD）、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-visDRS)和傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜等現(xiàn)代物理化學(xué)技術(shù)對催化

2、劑的結(jié)構(gòu)，形貌和光譜響應(yīng)進行了表征。以乙硫醇作為探針，定性評價了催化劑的光催化氧化能力。
　　 實驗結(jié)果表明:通過高溫固相反應(yīng)法獲得的K2Ti4O9和CsTi2NbO7分別呈現(xiàn)單斜晶系和正交晶系結(jié)構(gòu)，樣品晶型較為規(guī)則且具有良好的層狀結(jié)構(gòu)。使用剝離-組裝的方法得到Fe2O3插層產(chǎn)物Fe2O3/H2Ti4O9和Fe2O3/HTi2NbO7。XRD分析結(jié)果表明插層后的樣品的層間距增大了，F(xiàn)T-IR分析結(jié)果指出樣品在經(jīng)過酸化、剝離-組裝

3、的手段得到相應(yīng)的產(chǎn)物，其骨架振動吸收峰整體發(fā)生了藍移，紫外分析結(jié)果說明改性后樣品的光譜響應(yīng)移向了可見光區(qū)，禁帶能量減小。結(jié)果說明Fe2O3已經(jīng)存在于樣品中。
　　 采用靜態(tài)條件下考察了樣品對乙硫醇的吸附與光催化氧化能力，采用紅外光譜分析反應(yīng)物與氧化產(chǎn)物在催化劑表面滯留。結(jié)果表明，乙硫醇在前驅(qū)物K2Ti4O9和CsTi2NbO7表面僅僅發(fā)生物理吸附作用，且在自然光下沒有發(fā)生催化氧化反應(yīng)。而插層后的復(fù)合層狀氧化物樣品對乙硫醇具有良好