改性TiO2光催化劑的制備、表征及可見光催化降解羅丹明B性能研究.pdf

1、在半導體材料中,TiO2因具有光催化活性高、無毒副作用、化學穩(wěn)定性好、使用安全、價格低廉等特點而得到廣泛研究。但由于TiO2具有較大的禁帶寬度,只能被太陽光中的紫外光所激發(fā),因而對太陽能利用率較低。此外,產(chǎn)生的光生電子和光生空穴也十分容易復合以致降低光量子產(chǎn)率?；谝陨弦蛩?本文以鈦酸正丁酯為鈦源,采用溶膠-凝膠法,分別制備了鈷、錫共摻雜的 Co-Sn/TiO2光催化劑,以及Co-Sn/TiO2/SiO2與Co-Sn/TiO2/WO3催

2、化劑。同時,分別采用XRD、FI-IR、UV-Vis DRS、BET和光催化降解羅丹明B對其結(jié)構(gòu)和光催化性能進行了研究。
　　1.在Co、Sn共摻雜的TiO2光催化劑體系中,所有樣品均為金紅石型,并屬納米級,煅燒溫度的升高并未改變催化劑的晶相;鈷錫共摻雜的 TiO2催化劑的晶粒尺寸遠小于純TiO2,說明鈷錫摻雜抑制TiO2晶粒的生長。同時,鈷錫摻雜能使TiO2的禁帶寬度變窄,拓寬TiO2的光響應范圍至可見光吸收區(qū)域,但煅燒溫度對樣

3、品的可見光響應性能的提高并沒有顯著效果。光催化性能測試結(jié)果表明,煅燒溫度為500℃,共摻雜10％Sn和1%Co(均為質(zhì)量分數(shù))的TiO2催化劑,在可見光照射下對羅丹明B的降解在Co-Sn/TiO2系列催化劑中最好,為73.26%。
　　2.在得到的最優(yōu)摻雜量與最優(yōu)煅燒溫度的基礎上制備的 Co-Sn/TiO2/SiO2催化劑均為銳鈦礦型, SiO2含量的增加能夠抑制Co-Sn/TiO2/SiO2催化劑晶粒尺寸的生長。另外,Co-Sn

4、/TiO2/SiO2催化劑在可見光范圍均有可見光響應能力。光催化性能測試結(jié)果表明,與 Co-Sn/TiO2系列催化劑相比,Co-Sn/TiO2/SiO2系列催化劑對羅丹明B的降解率明顯得到提高,均達到90%以上。
　　3.在得到的最優(yōu)摻雜量與最優(yōu)煅燒溫度的基礎上制備的 Co-Sn/TiO2/WO3催化劑均為銳鈦礦型,且WO3含量的增加能夠抑制Co-Sn/TiO2/WO3催化劑晶粒尺寸的生長。另外,Co-Sn/TiO2/WO3催化劑