鈦鈮酸鹽納米片復合材料的組裝與應用研究.pdf

1、本文通過對高溫固相法和聚合-絡合法合成的層狀鈦鈮酸鉀的酸化及剝離改性，成功制備出了鈦鈮酸納米片，調變層狀材料的表面酸性特征并提高了催化劑的比表面積，通過催化甲苯定域硝化反應來探討改性后材料的催化活性。分別以這兩種納米片溶膠與兩種過渡金屬氧化物溶膠進行復合重組，構建了e-HTiNbO5/MOx(M=Ce，F(xiàn)e)納米復合光催化材料，并以光催化降解乙硫醇為探針實驗探討了催化劑的光催化新性能。
　　采用多種表征手段，如X-射線粉末衍射(X

2、RD)、掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)、激光拉曼光譜(LRS)、熱分析(TG-DSC)以及紫外-可見光漫反射(UV-vis DRS)、氨程序升溫脫附（NH3-TPD）、比表面積等方法對催化劑的結構及物理化學性能進行表征，并通過氣相色譜對催化劑的催化活性及選擇性等進行評價。通過傅立葉變換紅外光譜檢測光催化反應前后催化劑樣品e-HTiNbO5/MOx(M=Ce，F(xiàn)e)表面的吸附物種來評價催化劑的光催化活性。
　　結果

3、表明，HTiNbO5及e-HTiNbO5的禁帶寬度與其相應的前驅物的禁帶寬度的相似，聚合-絡合法制備的KTiNbO5改性后得到各相應樣品的禁帶寬度比高溫固相法制備的KTiNbO5改性后得到各相應樣品略有增大，兩種不同的方法制備的KTiNbO5前驅體改性后所制備的納米片e-HTiNbO5-SSR和e-HTiNbO5-PC的光響應特征變化規(guī)律不同。HTiNbO5-PC的酸量約為HTiNbO5-SSR的3倍，e-HTiNbO5-PC與e-HT

4、iNbO5-SSR也有相似的結果。催化劑催化甲苯定域硝化反應的結果表明，由于e-HTiNbO5具有較大的酸量和比表面積而使其催化甲苯定域硝化反應具有較高的對鄰比。
　　樣品e-HTiNbO5-SSR，e-HTiNbO5/CeO2-SSR和e-HTiNbO5/Fe2O3-SSR的多點BET比表面積分別為84.0 m2·g-1、55.9 m2·g-1和196.9 m2·g-1。e-HTiNbO5-SSR，e-HTiNbO5/CeO2-