TiO2/SBA-15介孔复合材料的制备及光催化性能研究

论文摘要

为增大半导体TiO2的比表面积,进而提升其光催化性能,同时改善其不易回收的缺陷,该研究以价格便宜、来源广泛的钛铁矿为原料,具有高度有序介孔结构的SBA-15分子筛为载体,通过后合成水解法并调控不同的煅烧温度制得TiO2/SBA-15复合材料,采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、比表面分析仪对样品进行表征。此外,在紫外光照射下,以甲基橙为模拟降解物,考察样品煅烧温度、光催化反应温度对催化效率的影响,对比TiO2/SBA-15复合材料与商用P25的催化效果,分析甲基橙溶液的矿化程度及催化剂的稳定性,并结合活性物种捕获实验提出TiO2/SBA-15光催化降解甲基橙的机制。结果表明:煅烧温度对催化剂的晶型、比表面积和晶粒大小具有显著影响,煅烧温度为550℃时TiO2/SBA-15的比表面积高达386 m2/g,该催化剂在3 h内对甲基橙的降解率为85.1%,溶液矿化率达62.9%。TiO2/SBA-15和商用P25光催化甲基橙均符合准一级反应,速率常数分别为0.633 1 h-1和0.350 6 h-1,TiO2/SBA-15复合材料有效提高了光催化活性并维持良好的稳定性。在该光催化体系中,h+和·O2是起主导作用的活性物种,·OH的影响较小。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试剂与药品
•   1.2 催化剂的制备
•   1.3 光催化性能测试
•   1.4 仪器与表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 TiO2/SBA-15复合材料的晶体结构及比表面积分析
•   2.2 紫外-可见漫反射光谱
•   2.3 光催化性能分析
•     2.3.1 样品煅烧温度对光催化性能的影响
•     2.3.2 反应温度对光催化性能的影响
•     2.3.3 不同处理方式的效果对比
•   2.4 总有机碳（TOC）的测定
•   2.5 TiO2/SBA-15催化剂的稳定性分析
•   2.6 TiO2/SBA-15复合光催化剂的反应机制
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈新富,王振翠,马丹妮,王取振,罗娅琼,曾觉平

关键词: 纳米,介孔分子筛,甲基橙,光催化

来源: 环境科学与技术 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,环境科学与资源利用

单位: 海南医学院热带医学与检验医学院环境监测实验室

基金: 海南省自然科学基金项目（219QN220）,大学生创新创业项目（HYCX2018120）,海南医学院科研培育基金项目（HY2018-17）

分类号: O643.36;O644.1;X703

DOI: 10.19672/j.cnki.1003-6504.2019.10.009

页码: 57-63

总页数: 7

文件大小: 1464K

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