介孔結(jié)構(gòu)H-,6-P-,2-W-,18-O-,62--TiO-,2-復(fù)合光催化材料的制備及其光催化性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自從1972年Fujishima利用TiO2電極光解水制氫氣以來,TiO2在光催化領(lǐng)域得到了廣泛研究。與其它半導(dǎo)體相比,TiO2具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒且成本低的優(yōu)點,是優(yōu)良的光催化材料。但是,TiO2量子效率低、光譜響應(yīng)范圍窄和粉體難回收等缺點限制了其實際應(yīng)用。近年來,采用固載型多金屬氧酸鹽(POM)為催化劑的非均相光催化已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注,并且取得顯著的進(jìn)展。雖然在均相體系中,POM在近紫外光輻射下表現(xiàn)一定的光催化活性,但是,

2、POM的比表面積很小,限制了其固有光催化活性的發(fā)揮;此外,POM易溶于極性溶劑,催化劑的分離與回收較難。因此,制備新型、不溶性并具有優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)的固載型POM光催化材料是當(dāng)今頗具挑戰(zhàn)性的課題。由于POM具有與半導(dǎo)體金屬氧化物TiO2相似的化學(xué)組成和電子屬性,其分子中也含有d0電子構(gòu)型的過渡金屬原子(W)和氧原子(O); POM的HOMO與LUMO能級差相當(dāng)于TiO2的帶隙能。因此,制備銳鈦礦TiO2負(fù)載型雜多酸復(fù)合光催化材料對提高P

3、OM或TiO2的光催化活性具有重要意義。 本文采用非離子型表面活性劑(P123)為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,通過溶膠—凝膠結(jié)合程序升溫溶劑熱的方法制備了納米介孔復(fù)合光催化材料H6P2W18O62-TiO2。通過紫外—可見光譜、紅外光譜、拉曼散射光譜和X—射線粉末衍射等表征手段對所合成材料的光吸收性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和晶相進(jìn)行了表征。研究發(fā)現(xiàn),形成復(fù)合材料后,Dawson基本結(jié)構(gòu)仍然保留,而且,Dawson結(jié)構(gòu)多酸分子與二氧化鈦載體之間通過化學(xué)作用相結(jié)合

4、。利用透射電鏡和氮氣吸附對復(fù)合材料的形貌以及表面物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,H6P2W18O62-TiO2具有納米尺寸(粒徑<10 nm),介孔結(jié)構(gòu)(孔徑4.2 nm)和較大的比表面積(204㎡ g-1)。 通過對水溶液中不同結(jié)構(gòu)染料(羅丹明B、考馬斯亮藍(lán)和酸性大紅)和有機(jī)污染物(對硝基苯酚、2,4—D和鄰苯二甲酸二甲酯)的紫外光光催化降解反應(yīng),研究了H6P2W18O62-TiO2的紫外光光催化活性和催化選擇性。與TiO2

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