TiO 2 /膨润土复合光催化材料的室温制备及性能研究

发布时间：2021-07-14 02:52

　　采用改进的溶胶-凝胶法,在以水为主要溶剂的反应体系中,控制钛酸四丁酯充分水解、缓慢聚合,在常压、低温（70℃）的温和条件下制备出稳定的TiO₂纳米晶溶胶,并利用TiO₂纳米晶溶胶在膨润土表面负载,获得TiO₂/膨润土复合光催化材料。采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积测定等研究手段对样品的结构形貌进行了表征,并考察了其光催化活性。结果表明:较高的水用量有利于TiO₂晶体形成,当去离子水:钛酸四丁酯摩尔比大于167:1时,在溶胶体系中出现了锐钛矿型TiO₂纳米晶体;TiO₂纳米晶主要负载于膨润土表面,并未嵌入到膨润土层间结构,但相对于单一膨润土,TiO₂负载显著提高了材料比表面积;当去离子水:钛酸四丁酯摩尔比=192:1时,在紫外光照射下,复合光催化材料表现出最高的光催化活性,对亚甲基蓝的降解率达到93.8%。 

【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(04)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同去离子水:钛酸四丁酯摩尔比所制TiO2的XRD图谱

膨润土、TiO2/膨润土复合光催化材料XRD图谱

图3是Ti O2溶胶的SEM照片。由图可见，溶胶中Ti O2为纳米级颗粒。图4是g样品的SEM照片及Ti元素区域扫描图片，对照2张图片可以看出，Ti元素主要分布在膨润土孔和表面较低的位置，突起的位置分布较少；图5是f,g 2种样品的SEM图片，由图可以看出，膨润土表面多呈片状和多孔分布，在结构表面有很多突出的小颗粒出现，多呈小堆状聚集，根据Ti元素区域扫描图片可知，该颗粒即为Ti O2晶体颗粒（这一点与图3一致）。对比2种样品的图片，可以得出：f样品颗粒尺寸较小，部分颗粒单独存在；g样品颗粒尺寸较大，多聚集成堆分布，也就说明随着去离子水与钛酸四丁酯比例的增大，Ti O2晶体结晶越来越好，晶体结构也越完整，这样的结果也与XRD分析结果一致。图4 g样品SEM照片及Ti元素区域扫描图片

【参考文献】：
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本文编号：3283259