介孔TiO-,2--SiO-,2-材料的形貌調控及光催化性能研究.pdf

1、介孔TiO2-SiO2具有比介孔TiO2更強的光催化活性，在殺菌、消毒、自潔凈、光催化降解污物等方面越來越受到人們的重視。二者的結合不僅提高材料的熱穩(wěn)定性和機械強度，而且增強了其光學性能和催化性能，使得材料具有更廣泛的應用價值。但粉末狀的材料由于易發(fā)生團聚和難分離而影響了在很多領域的實際應用，通過材料的形貌調控可以拓展其在吸附、催化、分離等領域的應用。TiO2-SiO2復合薄膜為我們在提高材料性能，拓展應用領域方面提供了一種很重要的途徑

2、。 本項研究通過水熱法合成了高度有序的介孔TiO2-SBA-15，利用小角及廣角X-射線衍射（SAXRD&XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、N2吸附-脫附分析和傅里葉變換紅外光譜分析（FT-IR）等手段對樣品進行表征。結果表明：所制備材料具有銳鈦礦和金紅石的混合晶型，其骨架為高度有序的六方狀介孔結構，在100℃和130℃的水熱合成條件下分別具有5.95和8.24 nm的均一孔徑，比表面積分別為689和347㎡ g-1。

3、 以對氯苯酚和造紙廢水為目標降解物，考察了有序介孔TiO2-SBA-15材料的光催化活性。結果表明：在紫外光下照射3h后，鈦硅質量比為25：75，40：60，50：50的材料對對氯苯酚的降解效率分別為90.9％，95.5％，98.3％，其光催化活性明顯高于75：25的材料。鈦硅質量比為40：60的材料降解造紙廢水3h，考察pH值對降解效率的影響。結果表明：在pH=4時的色度去除率達到86.5％，CODCr的去除率達到48.2％。

4、 另外通過溶膠-凝膠法合成了不同配比的TiO2-SiO2材料，同時利用旋涂法制備了薄膜狀材料。通過TEM、XRD、掃描電鏡（SEM）和紫外-可見漫反射（UV-vis DRS）表征，表明材料具有以銳鈦礦型TiO2為骨架的蜂窩狀介孔結構，材料的吸收帶出現(xiàn)了明顯的藍移，且薄膜材料表面光滑。 以甲基橙為目標降解物，在紫外和可見光下考察了TiO2-SiO2粉末材料的光催化活性，材料在紫外和可見光下均有較高的催化活性?？疾炝薙iO2

5、含量、催化劑的用量、初始pH、光照時間等因素對光催化降解甲基橙的影響。結果表明，體系的pH=3，催化劑用量為1.5 g L-1，TiO2：SiO2摩爾比為50：50的材料對30 mg/L的甲基橙溶液光催化降解效果最好，紫外光下1.5 h就完全降解。在可見光下，10 h降解效率為88.8％。同時考察了介孔TiO2-SiO2薄膜材料對甲基橙的光催化降解效果。當甲基橙溶液初始濃度為2 mg L-1時，紫外光照射3h，TiO2：SiO2摩爾比為