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第 35 卷,第 6 期光谱学与光谱分析. 35 , . 6 , 1677‐1681
2 0 1 5 年 6 月 Vol No pp,2015
Spectroscopy and Spectral Analysis June
负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究
郭宇,金玉家,吴红梅,李东昕
辽宁工业大学化学与环境工程学院,辽宁锦州 121001
摘要以球形氧化铝为载体,采用溶胶‐凝胶法和浸渍涂覆过程制备了负载型二氧化钛光催化材料。以扫
描电子显微镜( )和‐射线衍射仪( )等手段对所合成的样品形貌及晶型进行了表征。结果表明,氧
SEM X XRD
化铝载体经负载二氧化钛后,在球形氧化铝表面沉积了一层粒径为 10 ~ 20 的锐钛型二氧化钛纳米颗粒。
nm
通过能量色散射线光谱( )对氧化铝载体和所合成的样品进行进一步分析,表明样品中明显存在元
X EDX Ti
素。另外,提高氧化铝载体在二氧化钛溶胶中的浸渍次数能够有效提高二氧化钛的负载量。当浸渍次数增加
到 5 次时, 元素的含量由 . % 提高至 . % 。另外,以亚甲基蓝为目标降解物,详细研究了不
Ti Wt Wt
同浸渍次数获得的负载型二氧化钛催化材料的催化性能。结果表明:随着浸渍次数的增加,负载型二氧化钛
催化材料的表面形貌不仅得到明显改善,而且显著提高了样品的光催化活性。当浸渍次数由 1 次提高至 4 次
时,亚甲基蓝的降解率由 40% 上升至 % 。然而,当二氧化钛负载量达到一定程度时,由于不断浸渍导致
下层的二氧化钛受光照机会和光照强度减弱,导致其光催化活性提高缓慢。当浸渍次数提高至 5 次时,亚甲
基蓝降解率仅为 % 。所制备的负载型二氧化钛光催化材料重复使用 5 次,其光催化活性保持相对稳定。
关键词二氧化钛;光催化;溶胶‐凝胶法;氧化铝载体
中图分类号: 643. 3 文献标识码: DOI :/. .1000‐0593(2015)06‐1677‐05
O A j issn
浸渍涂覆过程将纳米 2 颗粒负载到其表面上,从而获得
TiO
负载型 2 光催化材料,并研究了该催化剂的光催化性能。
引言 TiO
二氧化钛( 2 )是一种重要的光催化材料。由于其化学 1
TiO 实验部分
性质稳定、催化能力强、无二次污染等优点,被广泛应用于
空气净化、废水处理、除污、抗菌、光电转换等各领域,已成 试剂和材料
[1‐3]
为研究的热点。目前, 2 最常见的利用形式是纳米级试剂:钛酸丁酯(天津科密欧化学试剂有限公司,分析
[4‐7] TiO
粉体颗粒。尽管 2 粉体材料在使用过程中呈现出较好纯) 、无水乙醇(天津科密欧化学试剂有限公司,分析纯) 、盐
TiO
的催化活性,然而由于其颗粒过于细微,在使用环境中易于酸(天津科密欧化学试剂有限公司,分析纯) 、亚甲基蓝(天
失活和凝聚、不易沉降,导致其很难分离、回收和重复利用。津市天力化学试剂有限公司,分析纯) 、去离子水(自制) 。载
因此,为解决上述问题,增加其使用稳定性,将 2 负载于体:球形氧化铝,直径为 3 ~ 5 (淄博物丰铝镁科技有