納米磁載TiO-,2-光催化劑的制備與性能研究.pdf

1、本文以尖晶石型CoFe<,2>O<,4>為磁核，制備出了核殼型納米磁性TiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>．和TiO<,2>/SiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>光催化劑，并利用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)以及振動樣品磁強計(VSM)等手段表征了樣品的物相、形貌及磁性能，通過TNT的光催化降解考察了樣品的催化活性，發(fā)現(xiàn)制備的磁性核殼型TiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>催化劑活

2、性僅略低于純相銳鈦型TiO<,2>，而TiO<,2>/SiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>的活性要高于純相銳鈦型TiO<,2>，且樣品磁性能良好。 在制備核殼型催化劑時，運用了兩種方案： 第一種是以反相微乳液水/AOT/異辛烷體系制備出CoFe<,2>O<,4>后，直接向體系中加入鈦前驅(qū)體，但未能形成TiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>核殼結(jié)構(gòu)。因為此時乳液中的CoFe<,2>O<,4>為無定形態(tài)，TiO<,

3、2>沉積時與其發(fā)生反應(yīng)，生成了雜相。這一結(jié)果說明要制備性能良好的核殼結(jié)構(gòu)TiO<,2>光催化劑，須在已轉(zhuǎn)晶的磁核上沉積TiO<,2>。 第二種是以共沉淀法制備出的CoFe<,2>O<,4>納米粉體為核，通過鈦酸四丁酯的水解在其上沉積TiO<,2>，成功地制備出了核殼型光催化劑。在制備CoFe<,2>O<,4>時發(fā)現(xiàn)，硝酸鹽作為底物較之氯鹽，產(chǎn)物的結(jié)晶程度高得多；而TiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>的最佳制備工藝是以醋酸調(diào)

4、節(jié)pH至4～5的水為沉淀劑，水浴90℃恒溫2h，600℃熱處理，因為該條件下制備的催化劑在降解TNT時表現(xiàn)出了最高的催化活性。就TiO<,2>/CoFe<,2>O<,4>的結(jié)晶質(zhì)量而言，水浴恒溫時間對其沒有影響；而熱處理時隨著溫度從500℃，經(jīng)過600℃上升到700℃，TiO<,2>結(jié)晶漸趨完整，到800℃時有少量金紅石相和Fe<,3>Ti<,3>O<,10>、Fe<,2>CoTi<,3>O<,10>等雜相生成。就包覆效果而論，將體系的