多孔sio2与tio2复合纳米材料的制备及光催化性

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1、多孔SiO2与TiO2复合纳米材料的制备及光催化性多孔Si02与TiO2复合纳米材料的制备及光催化性摘要：在溶胶一水热法所合成的锐钛矿相TiO2纳米晶基础上，利用模板剂调制的SiO2溶胶合成了多孔SiO2与TiO2复合纳米粒子，重点研究了复合SiO2对纳米锐钛矿相Ti()2热稳定性及光催化活性的影响•结果表明，复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性，经过900°C热处理后的Ti()2仍然具有以锐钛矿相为主的相组成•在光催化降解罗丹明B实验过程中，经过高温热处理的复合纳米材料表现出了优于DegussaP

2、25TiO?的活性，这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.Abstract：PorousSi02-Ti()2nanocompositesweresynthesizedbyutilizingTi02nanopartilcesobtainedbyasol一gelmethod,followedbyanimpregnationprocesswithFl27modifiedSi02sOl•TheresultingsampleswerecharacterizedbyXRD,BET,TEM,N2adsorpt

3、ion一desorption,UV一VisDRSspectraandFT一IRspectra,andtheirphotocatalyticactivitieswerealsoevaluatedbydegradingRHBsolutionunderillumination."FheeffectsoftheSiO?onthethermalstabilityandphotocatalyticactivityofanatasenanoparticlesweremainlyin一vestigated.Theresults

4、showthattheSi02cangreatlyenhancethethermalstabilityofTi()2crystallities,evenhavingaprincipalanatasephasecompositionafterheat一treatedat900°C,andmakeTiOzmaintainasmallcrystallitesize.ThelargesurfaceareaoftheresultingSiO?—Ti()2nanocompositesisattributedtothesma

5、llcrystallitesizeandporousSi()2・DuringtheprocessesofphotocatalyticdegradationRHB,alltheas一preparedSi()2・Ti()2nanocompositesbythermaltreatmentathightemperatureexhibithigheractivitythanDegussaP—25Ti02・Thehighactivityisattributedtothehighanatasecrystallinityand

6、thelargesurfacearea.关键词：多孔Si02TiO2复合纳米材料光催化纳米Ti02是一种重要的无机半导体功能材料，具有独特的催化、电学、光学以光化学等性能而引起人们广泛的关注，又由于其稳定的化学性质、强氧化还原性、抗光腐蚀性、无毒、成本低等优点而成为比较理想的光催化剂之一。TiO?光催化氧化技术有望成为新一代的高效、节能、环保的污染物防治技术，但因其带隙能(3.2eV)较高而导致对太阳能利用率较低，并且自身量子效率较低，从而限制了Ti02光催化氧化技术的实用化.除此以外大比表面积的纳米Ti02,

7、光催化剂往往对应着较低的锐钛矿相结晶度，限制了光催化活性的提高.因此，研发具有高结晶度和大比表面积的纳米锐钛矿相TiCh光催化剂非常有意义，其活性有望得到显著改善。利用与SiCh复合，或者通过负载在介孔SBA一15SiCh上，可提高纳米TiO2的光催化活性，其活性提高主耍与比表面积增加有关，而活性很难超过DegussaP25o但是，通过利用SiO?溶胶后续处理TiO?纳米晶而设计合成复合纳米光催化剂的研究很少报道。而多孔结构的存在不仅有利于比表面积的增加，而且也有利TiCh光学吸收。TiO?锐钛矿向金红石相转变

8、是由团聚的锐钛矿粒子内部界面开始的，随着热升高，逐渐从内部向外部扩展，直至表面。因此表面SiO2,的存在可能阻碍锐钛矿纳米品的团聚，进而提高其相转变温度。在木研究中，主要基于纳米锐钛矿TiCh的相变机制，通过多孔SiCh的表面修饰而实现高结晶度、大比表面积的高活性纳米TiCh光催化剂的设计合成.1实验部分1・1材料合成首先，通过溶胶一水热法合成了Ti02纳米粒子。在剧烈搅拌下将5ml・