可見光響應(yīng)型光催化劑的制備及其性能的研究.pdf

1、光催化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、無(wú)污染、低能耗等特點(diǎn)，因而在環(huán)境保護(hù)、能源轉(zhuǎn)換方面具有廣闊的應(yīng)用前景。在諸多半導(dǎo)體光催化材料中，由于TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化效率高、成本低、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)多種改性手段改善催化劑的活性，提高催化劑的光催化效率是將這一技術(shù)推向?qū)嶋H應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，復(fù)合半導(dǎo)體是光催化劑改性的重要手段之一，也是最有效的途徑之一。 本文以偏鎢酸銨為鎢源，正硅酸乙酯(TEOS)和鈦酸丁

2、酯(Ti(OBu)4)為前驅(qū)物，HCl為催化劑，采用溶膠凝膠法聯(lián)合水熱合成法制備了摻雜WO3的SiO2/TiO2(10/90)的復(fù)合光催化劑，用X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、紫外可見漫反射光譜(UV-Vis)、Zeta電位分析、BET和透射電鏡(TEM)對(duì)樣品進(jìn)行了表征，并以甲基橙為模擬降解物評(píng)價(jià)了光催化劑的光催化性能，討論了不同條件對(duì)光催化性能影響，例如：晶化時(shí)間、晶化溫度、摻雜物質(zhì)的量、表面活性劑、助催化劑、反應(yīng)液p

3、H值、煅燒溫度等。結(jié)果表明：最佳熱液合成時(shí)間為8h、合成溫度為175℃、WO3的最佳摻雜量為1％、煅燒溫度為800℃、反應(yīng)液pH=3。WO3拓展了銳鈦礦TiO2的光響應(yīng)范圍，SiO2增加了銳鈦礦TiO2的熱穩(wěn)定性，并阻止了TiO2晶粒的聚集生長(zhǎng)，所制備樣品的大小為10-15nm。催化劑經(jīng)重復(fù)利用后仍保持較高的催化效率。 采用溶膠凝膠法聯(lián)合溶劑熱合成法制備了WO3/SiO2/TiO2(20/20/80)的復(fù)合光催化劑，用X射線衍射

4、(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、紫外可見漫反射光譜(UV-Vis)、BET和透射電鏡(TEM)對(duì)樣品進(jìn)行了表征，樣品經(jīng)500℃-800℃熱處理后以銳鈦礦形式存在，具有較大的比表面積，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純TiO2,并以甲基橙為模擬降解物評(píng)價(jià)了光催化劑的光催化性能，粒子呈橢球形，粒徑約為9-12nm。討論了煅燒溫度對(duì)光催化性能影響，結(jié)果表明：甲基橙的降解率隨煅燒溫度的升高先增加然后降低，煅燒溫度為1000℃樣品的光催化活性最高。 甲基橙降