納米TiO-,2-光催化材料的制備與改性研究.pdf

1、納米TiO2作為光催化劑由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、成本低和抗光腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為最有應(yīng)用前景。但純TiO2僅能吸收太陽(yáng)光中的紫外部分，且光生電子與空穴容易復(fù)合，因此，光催化效率不高。摻雜改性來(lái)提高TiO2光催化效率是有效手段之一。把磁性的氧化鐵植入TiO2粒子，形成核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米粒子，為實(shí)際應(yīng)用中的TiO2的分離與回收提供了一個(gè)切實(shí)可行的方法。 本研究課題以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，溶膠—凝膠法制備純TiO2、Fe3+-TiO2納米

2、粉末和(γ-Fe2O3@SiO2)n@TiO2核殼復(fù)合納米粒子，并采用透射電子顯微鏡(TEM)、X光衍射(XRD)、熱重差熱分析儀(DTA-TG)、UV光譜檢測(cè)的測(cè)試技術(shù)，對(duì)粉末的平均粒徑、形貌、物相、熱穩(wěn)定性和光催化性能等進(jìn)行了表征。用亞甲藍(lán)光化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試核殼復(fù)合納米粒子的光催化效果。分析結(jié)果表明，用溶膠—凝膠法制備的摻雜Fe的TiO2納米粉末顆粒細(xì)小均勻，形狀完整，外觀呈球形，平均粒徑約為15mn。 通過(guò)對(duì)樣品在500

3、-190nn區(qū)間的光譜掃描，我們發(fā)現(xiàn)Fe摻雜提高了TiO2對(duì)紫外光的吸收強(qiáng)度，并且提高了其對(duì)可見光的響應(yīng)強(qiáng)度，使其光譜影響范圍發(fā)生了一定程度的紅移，從而提高了材料的光催化性能。 通過(guò)對(duì)核殼結(jié)構(gòu)試樣的光催化實(shí)驗(yàn)，我們得出：經(jīng)配制的含有被硅氧化物包裹的γ-Fe2O3磁芯的核殼TiO2復(fù)合納米磁性粒子的光催化能力己接近于純TiO2。更重要的是：當(dāng)γ-Fe2O3磁芯粒徑約10nm時(shí)此種核殼復(fù)合納米粒子顯示出超順磁性，超順磁性的核殼復(fù)合納