金红石型TiO 2 /ZnTiO 3 复合材料的制备及其光催化性能

发布时间：2021-07-17 12:31

　　采用溶胶-凝胶法制备了金红石型TiO₂/ZnTiO₃复合光催化剂,对其进行650℃保温1 h的热处理;通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱（PL）对样品进行表征,并以亚甲基蓝（MB）溶液为目标污染物,研究了样品的光催化性能。结果表明,TiO₂为金红石结构,随着Zn/Ti量比增加,TiO₂晶粒尺寸减小;当Zn/Ti的量比达到2%时,有新相ZnTiO₃生成。TiO₂/ZnTiO₃（Zn/Ti=8%）展现出最高的光催化活性,这归因于表面羟基含量增加以及形成的TiO₂/ZnTiO₃半导体复合结构加快了光生电子与空穴的转移。反应进行90 min后,对MB的降解率达到68.3%,反应速率常数k为0.012 min^-1,分别为纯TiO₂的1.85倍和3倍。 

【文章来源】：发光学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

TiO2/ZnTiO3光生电子与空穴迁移示意图

光催化降解MB的一级动力学曲线如图7所示,ln(Ct/C0)与反应时间t呈线性关系。反应速率常数k可用公式kt=-ln(Ct/C0)[4]计算得到(其中t为反应时间,Ct表示时间为t时MB的浓度,C0表示初始浓度)。在一定反应时间内,k越大,表明光降解反应速度越快,光催化活性越高。纯TiO2、0.5%Zn掺杂TiO2、TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=2%)和TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=8%)的一级反应速率常数k分别为0.004,0.003,0.005,0.012 min-1,TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=8%)的k值大约为纯TiO2的3倍,具有最快的反应速率,结果与降解率高低保持一致。4 结 论

纯TiO2和Zn-TiO2 XRD图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3288182