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1、第4卷第4期环境污染治理技术与设备Vol.4,No.42003年4月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlApr.2003二氧化钛光催化剂的表征方法研究刘国光 张学治 丁雪军 郑立庆(河南师范大学化学与环境科学学院;河南省高校环境科学与工程重点学科开放实验室,新乡453002)摘 要 光催化氧化法作为一种非常具有应用前景的有机废水处理方法而成为近年来国内外的一个热点研究领域。二氧化钛因其光催化活性高、适用范围广等优点而引起众多研究者的重视,这方面的研究已取得了许多成果。二氧化钛光催化活性的强弱
2、直接影响到该方法在实际中的应用。本文对影响二氧化钛催化活性的因素以及表征这些因素的方法进行了评述。关键词 二氧化钛;光催化;表征StudyonthecharacterizationmethodsofTiO2asphotocatalystLiuGuoguangZhangXuezhiDingXuejunZhengLiqing(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience,HenanNormalUniversity;TheKeyLaboratoryofEnvironmentalScienceandTechnologyofHighE
3、ducationofHenanProvince,Xinxiang453002)AbstractPhotocatalyticoxidationhasbeenwidelystudiedasapotentialmethodinorganicwastewatertreatmentinrecentyears.Asahighactivephotocatalyst,TiO2hasattractedmoreandmoreresearchers’attention,andmanyachievementshavebeengot.Thedegrdationofpollutantsis
4、highrelatedwiththephotocatalyticactivityofTiO2.Inthispaper,thefactorsaffectingthephotocatalyticactivityofTiO2andthemethodsusedtocharacterizethesefactorshavebeenreviewed.KeywordsTiO2;photocatalysis;characterization综述。1 引 言[1]2 影响二氧化钛光催化性能的因素1972年,Fujishima等首次报道了在二氧化钛电极上实现水的光解,揭开了半导体光催
5、化氧化的2.1 形态结构序幕。半导体光催化剂有TiO2、Fe2O3、CdS、WO3和2.1.1 晶 型SnO2等,其中TiO2以其光催化活性高和适用范围广二氧化钛有锐钛型、金红石型和板钛型三种晶等优点而成为人们研究的热点。二氧化钛光催化氧型。作为光催化剂的二氧化钛有锐钛型和金红石化染料废水、农药和医药废水、含油废水、表面活性型,其中以锐钛型光催化活性较高。金红石型二氧剂和氰化物等均取得了较好的效果。但是由于二氧化钛表面吸附有机物及O2的能力不如锐钛型,形成[4]化钛光催化剂本身的一些缺陷,如光生电子和空穴的光生电子和空穴易复合而导致催化活性下降。[5]易复合、可
6、见光利用效率低等,一直制约着其光催化施利毅等的研究表明,锐钛型与金红石型二氧化活性的进一步提高。人们为此进行了众多的研究,钛的混合物(非简单的混合)具有较高的催化活性。以期得到高性能的光催化剂,其中包括:(1)尝试不这可能是因为混晶中锐钛型晶体的表面生长了薄的同的制备方法,如采用溶胶凝胶法、均匀沉淀法、固[2]相法、水热合成法、微乳液法等;(2)对二氧化钛资助项目:河南省创新人才工程资助项目(教育[2001]513号)改性,如复合半导体、表面光敏化、贵金属沉积、金属收稿日期:2002-09-05;修订日期:2002-11-11[3]作者简介:刘国光(1963～)
7、,河南汝阳人,博士,教授,河南省优秀专离子掺杂等,并采用了诸如热分析、TEM、XRD、X家,主要研究方向为环境化学,获得过中国科学院自然科射线电子能谱等表征方法研究影响二氧化钛光催化学奖和河南省科技进步奖等10余项科研成果奖励,在国性能的因素,从而为高性能光催化剂的制备提供依内外发表研究论文60余篇。据。本文重点对二氧化钛光催化剂的表征方法加以56环境污染治理技术与设备4卷金红石型结晶层,能有效地促进锐钛型晶体中光生光催化降解的前提。比表面积大则吸附量大,催化[6]电子与空穴的分离。常用的光催化剂多为一定比活性高。但有时具有较大比表面积的二氧化钛往往例的锐钛型与
8、金红石型的混合物,如作为
