采用改進的溶膠-凝膠法,在以水為主要溶劑的反應體系中,控制鈦酸四丁酯充分水解、緩慢聚合,在常壓、低溫（70℃）的溫和條件下制備出穩(wěn)定的TiO₂納米晶溶膠,并利用TiO₂納米晶溶膠在膨潤土表面負載,獲得TiO₂/膨潤土復合光催化材料。采用X射線衍射、掃描電鏡、比表面積測定等研究手段對樣品的結構形貌進行了表征,并考察了其光催化活性。結果表明:較高的水用量有利于TiO₂晶體形成,當去離子水:鈦酸四丁酯摩爾比大于167:1時,在溶膠體系中出現(xiàn)了銳鈦礦型TiO₂納米晶體;TiO₂納米晶主要負載于膨潤土表面,并未嵌入到膨潤土層間結構,但相對于單一膨潤土,TiO₂負載顯著提高了材料比表面積;當去離子水:鈦酸四丁酯摩爾比=192:1時,在紫外光照射下,復合光催化材料表現(xiàn)出最高的光催化活性,對亞甲基藍的降解率達到93.8%。 

【文章來源】：稀有金屬材料與工程. 2020,49(04)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同去離子水:鈦酸四丁酯摩爾比所制TiO2的XRD圖譜

膨潤土、TiO2/膨潤土復合光催化材料XRD圖譜

圖3是Ti O2溶膠的SEM照片。由圖可見，溶膠中Ti O2為納米級顆粒。圖4是g樣品的SEM照片及Ti元素區(qū)域掃描圖片，對照2張圖片可以看出，Ti元素主要分布在膨潤土孔和表面較低的位置，突起的位置分布較少；圖5是f,g 2種樣品的SEM圖片，由圖可以看出，膨潤土表面多呈片狀和多孔分布，在結構表面有很多突出的小顆粒出現(xiàn)，多呈小堆狀聚集，根據(jù)Ti元素區(qū)域掃描圖片可知，該顆粒即為Ti O2晶體顆粒（這一點與圖3一致）。對比2種樣品的圖片，可以得出：f樣品顆粒尺寸較小，部分顆粒單獨存在；g樣品顆粒尺寸較大，多聚集成堆分布，也就說明隨著去離子水與鈦酸四丁酯比例的增大，Ti O2晶體結晶越來越好，晶體結構也越完整，這樣的結果也與XRD分析結果一致。圖4 g樣品SEM照片及Ti元素區(qū)域掃描圖片

【參考文獻】：
期刊論文
[1]凹凸棒黏土負載納米TiO2-Fe3O4吸附劑的制備及Cr（Ⅵ）的脫除[J]. 李靜萍,楊仕海,劉洋,柏文博.  應用化學. 2019(03)
[2]苯選擇性加氫RuZn-ZrO2催化劑的基底形貌效應[J]. 王磊濟,費兆陽,陳獻,湯吉海,崔咪芬,喬旭.  南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(01)
[3]膨潤土負載納米鐵/鎳還原阿莫西林的環(huán)境影響因素研究[J]. 林澤,寧軍,翁秀蘭,陳祖亮.  環(huán)境科學學報. 2018(07)
[4]低溫下溶膠-凝膠法合成TiO2納米晶（英文）[J]. 何凱,趙高凌,張俊娟,陳志君,宋斌,韓高榮.  稀有金屬材料與工程. 2012(S3)
[5]膨潤土基二氧化鈦復合光催化劑的制備及應用研究進展[J]. 左堅,謝婷,謝雪明,劉菁,張琳葉,魏光濤.  現(xiàn)代化工. 2011(S1)
[6]Sol-gel法制備納米TiO2凝膠過程的控制[J]. 谷科成,胡相紅,陳逸,張恒,陳勇.  后勤工程學院學報. 2010(01)
[7]氟離子對TiO2/膨潤土光催化降解酸性桃紅的影響[J]. 李靜誼,馬俊華,白圖雅,蘇優(yōu)樂瑪.  物理化學學報. 2007(08)
[8]光催化型TiO2溶膠的制備和分析[J]. 高基偉,楊輝,申乾宏.  電子元件與材料. 2006(08)
[9]銳鈦礦晶型TiO2溶膠的精細結構及其光催化活性[J]. 方明,高基偉,申乾宏,王平,楊輝.  硅酸鹽學報. 2006(04)
[10]TiO2-PEDT/PSS雙層復合膜的制備及其光催化性能[J]. 楊輝,申乾宏,高基偉.  催化學報. 2005(10)



本文編號：3283259