改性tio2的制备及其光催化性能研究

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1、万方数据第23卷第3期五邑大学学报f自然科学版)V01．23No．32009年8月JOURNALOF、Ⅵ『YIUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Aug．2009文章编号：1006-7302(2009)03-0014-04改性Ti02的制备及其光催化性能研究卢俊彩1．陈火林2(1．五邑大学化学与环境工程系，广东江门529020；2．江门市环境监测中心站，广东江门529000)摘要：以钛酸四丁酯为前驱体，利用溶胶一凝胶法制备了不同掺铁量的改性纳米Ti02光催化剂，用XRD表征了其结构特征，并

2、以甲基橙为目标降解物，评价了改性后纳米Ti02的光催化性能．结果：掺铁质量分数为0．03％的Ti02光催化活性最高；当甲基橙的初始浓度为16mg／L、掺铁O．03％Ti02的投加量为1．2g／L、pH值为3时。40w紫外灯照射210rain，甲基橙的去除率高达95％以上．关键词：改性Ti02；光催化；甲基橙中图分类号：X505文献标识码：APreparationofModifiedTiOzParticlesandPhOtOcataIyticPropertiesLUJuTl-Call，CHENHuo--lin2<1．De

3、partmentofChemistryandEnvironmentEngineering，WuyiUniversity，Jiangmen529020，China；2．EnviromentalMonitoringCentralStationofJiangmen，Jiangmen529000，China)Abstract：ModifiedTi02photocatalyzersofdifferentironcontentwerepreparedwithSol—GelprocessingbyusingTi(OBu),asvan

4、substanceandanalysistechnologyofXRDwasfisedtOshowitsstructuralcharacteristics．TheTi02particlescontaining0．03％Fe’+havethebestphotoeatalyticactivitywhennitrobenzenewasusedasdegradationagent．Thedegradationrateofmethylorangereached95％in210rainwhenthemethylorange’Sin

5、itialconcentrationwasl6mg／L，pH=3。theusedamountofTi02was1．2s／Landthe40WUVlightirradiated210rain．Keywords：modifiedTiOz；photocataly8is；methylorangeTi02(主要是锐钛矿型)是半导体光催化材料，具有高活性、高稳定性、价廉无毒等特性．其光催化反应条件温和、选择性好、性价比高，广泛应用于污水处理、空气净化、杀灭细菌等领域【141．Ti02光催化反应的原理是：Ti02受太阳光尤其是紫外线

6、的照射时，能分解出自由移动的带负电的电子(e一)和带正电的空穴(h+)；吸附在Ti02表面的氧俘获电子形成O；，而空穴将吸附在Ti02表面的OH一和H20氧化成·OH，反应生成的原子氧和·OH有很强的化学活性，能降解大多数有机物生成无毒无味的C02、H20及一些简单的无机物【5-71，研究发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下，通过Ti02迅速降解为无毒小分子物质【8】．但Ti02禁带(3．2eV)较宽，可见光响应差，只有收稿日期：2008—12—30基金项目：五邑大学2007年度青年基金资助项目(A

7、200702)作者简介：卢俊彩(1981一)，女。湖北成宁人，硕士。助教。从事固体材料及水处理研究，E-mail：ijc20004@126．corn．万方数据第23卷第3期卢俊彩等：改性TiO：的制备及其光催化性能研究15波长小于380／lm的紫外光才能使其激发产生光生电子一空穴对，因而其太阳能利用率低(约3％一5％)[91．如何提高可见光的催化效率和量子效率是Ti02光催化研究的重要课题．近年来，研究者们采用了各种方法对Ti02进行修饰改性【10“21，主要有贵金属沉积、离子掺杂、半导体复合等．其中离子掺杂是用物理或

8、化学的方法将离子引入到Ti02晶格结构中，以改变电荷密度分布、形成缺陷或改变晶格类型，进而改变Ti02的能带结构、提高光催化效率．甲基橙是应用广泛的染料，分子结构中含有苯环及N、S杂原子，对水环境危害严重．本文以钛酸四丁酯为钛源，硝酸铁为铁源，通过溶胶一凝胶法制备出催化活性及可见光利用率均较高的掺铁Ti02光催化剂．利用XRD对产