納米SiO-,2--TiO-,2-復(fù)合膜與Pt片耦合光催化及其應(yīng)用.pdf

1、納米TiO2光催化劑因其具有光催化活性高、穩(wěn)定性好、廉價無毒等突出優(yōu)點一直處于光催化研究中的核心地位，而如何解決粉末型TiO2光催化劑的易團聚與回收再利用等問題是其應(yīng)用的瓶頸之一，將粉末型TiO2薄膜化受到關(guān)注。但是，薄膜化的TiO2光催化劑的比表面積較粉末型TiO2下降迅速，導(dǎo)致其光催化活性嚴重降低。因此，如何提高納米TiO2薄膜型光催化劑的催化效率是目前的研究難點和重點之一。 本文首先利用納米SiO2摻雜處理納米TiO2薄膜

2、增加其比表面積，然后將SiO2/TiO2復(fù)合薄膜與Pt電極耦合形成原電池，以提高光生載流子的分離效率，達到提高納米TiO2薄膜的光催化效率之目的。具體研究結(jié)果如下： (1) 以鈦酸丁酯作為鈦源，乙醇為溶劑，H2O2為絡(luò)合劑，濃硝酸為pH調(diào)節(jié)劑，納米SiO2顆粒為摻雜劑，采用電沉積的方法于導(dǎo)電玻璃ITO表面制備得到表面均勻透明的納米SiO2/TiO2復(fù)合薄膜，其光催化活性明顯高于同樣方法制備的納米TiO2薄膜。 (2) 將制得

3、的SiO2/TiO2復(fù)合薄膜與Pt片用導(dǎo)線耦合連接，并置于含有10 mg/L的酚類污染物對硝基酚(4-NP)或者10 mg/L的偶氮染料甲基橙(MO)溶液，同時利用紫外光照射SiO2/TiO2膜電極，即構(gòu)成耦合光催化體系，并用紫外-可見分光光度計檢測4-NP或者MO的濃度隨著時間的變化。結(jié)果表明，在最佳的耦合條件下，4-NP和MO的光催化降解速率常數(shù)分別是非耦合的5.8倍和7.5倍。本文還研究了溶液pH值、溶解氧、Pt片面積等反應(yīng)條件對