锐钛矿型TiO2／MnFe2O4核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性

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1、维普资讯http://www.cqvip.com复舍材料握第24卷第3期2007往∞∞‰VoI．24NO．32007文章编号：1000—3851(2007)03—0136—05锐钛矿型TiO2／MnFe2O4核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性付乌有，杨海滨，刘冰冰，邹广田(吉林大学超硬材料国家重点实验室，长春130012)摘要：采用柠檬酸盐前驱体技术，合成了粒径约为20～7Onm的尖晶石结构MnFezO纳米颗粒，用聚乙烯亚胺(PEI)对MnFeO纳米颗粒进行表面处理后，以异丙醇钛为前驱物，采用sol—gel法在纳米MnFezO表面包覆锐钛矿型TiOz纳米层形成核壳结构。利用透射电

2、子显微镜(TEM)、x射线衍射仪(xRD)和振动样品磁强计等测试手段对样品的结构、形貌、粒径以及磁学性能等进行了表征。采用罗丹明B的光催化降解反应对所制催化剂的活性进行了评价。结果表明，核壳结构TiOz／MnFezO复合纳米颗粒的光催化活性随着壳层厚度的增加而增强，当达到一定厚度以后，其催化活性不随壳层厚度的增加而改变。复合颗粒中TiOz含量达到30wt，反应时间4h时，TiOz／MnFezO磁性光催化剂对罗丹明B的光降解率达到100，与纯TiOz纳米粉体的催化活性相当，且光催化活性稳定，是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂。关键词：MnFeO／rio；核壳结构；复合纳米颗粒；磁性

3、光催化剂中图分类号：V257；TB332文献标识码：APreparationandphotocatalyticpropertyofanataseTiO5／MnFe~04core—shellstructurenan0particIesFUWuyou，YANGHaibin，LIUBingbing，ZOUGuangtian(NationalLaboratoryofSuperhardMaterials，JilinUniversity，Changchun130012，China)Abstract：TheanataseTi02／MnFe2O4compositenanoparticleswithac

4、ore—shellstructurehavebeenobtained．ThecoreMnFezO4nanoparticlesweresynthesizedbytheCO—precipitationmethod，andtheshellTiO2nanocrystalswerederivedusingthesol—geltechnologyfollowedbyaheat—treatmentat450℃．TheTiO2／MnFe2O4sampleswerechar—acterizedbyX—raydiffraction(XRD)andtransmissionelectronmicroscopy

5、(TEM)．TheTiO2／MnFe2O4compositeparticlescanbeusedasamagneticphotocatalyst．wlrichcanbefluidizedandrecoveredbyanappliedmagneticfieldenhancingboththeseparationandmixingefficiencyforrct，clablefluids．WhenthemassfractionofTiO2is30andthereisenoughUVillumination(4hinourexperiments)，thephotodegradationrat

6、ioofRhodamineBbythecom—positeofTiO2／MnFe2O4is100，similartOthatofthepureTiO2．Keywords：MnFez04／TiOz；core—shellstructure；compositenanoparticles；magneticphotocatalyst近年来，随着材料科学的发展，纳米材料的研性、矿化彻底、无二次污染等优点，是当前最受重究引起了人们浓厚的兴趣，特别是具有核壳结构的视的光催化氧化剂，具有广阔应用前景。]。在水复合材料因其可调的光、电、磁等特性而备受关溶液光催化氧化研究中应用的反应器，按催化剂的注，已经成

7、为材料科学研究的热点口]。核壳结构存在形态分，主要有悬浮态光催化反应器和固载型的复合材料与相应的单一材料相比，常常体现出协光催化反应器_8]。由于固载型光催化剂可以较好地同效应，因而具有更优越的物理与化学特性]。解决反应后光催化剂与水分离的问题，以玻璃TiOz无毒、性能稳定，具有抗化学和抗光腐蚀片]、不锈钢金属丝网口、活性炭Cll等作为载体性、光催化活性高、对水污染中有机物降解无选择形成固载型光催化剂的报道很多。但许多研究表收稿日期：2006—