纳米TiO2海泡石复合粉体的制备及光催化性能研究.pdf

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1、第33卷第1期非金属矿Vl0lI33No．12010年1月Non．MetalliCMineSJanuary，20l0纳米YiO2／海泡石复合粉体的制备及光催化性能研究贺洋郑水林沈红玲(中国矿业大学化学与环境工程学院，北京100083)摘要以四氯化钛为前驱体，采用水解沉淀法在海泡石粉体上负载纳米TiO2。用x射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO／海泡石复合结构进行了表征；并以甲醛为降解对象，考察了TiO复合材料的光催化性能。结果表明：纳米TiO2／海泡石复合粉体在65O℃煅烧后TiO2为锐钛矿型，在紫外光照射下，对甲醛气体

2、具有良好的降解效果。关键词海泡石复合材料光催化性能降解中图分类号：文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)01-0067-03StudyOHPreparationofNanometerTiO2／SepioliteandItsPhotoeatalyticActivityHeYangZhengShuilinShenHonglin(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing1000

3、83)AbstractThenaHo—TiO2wasloadedOilthesupposingbodyofsepioliteparticlesbythehydrolysisprecipitationmethodusingTiCI4．AndtheTiO2／sepiolitecompositestructurewascharacterizedbyX—raydifractionandscanningelectronmicroscopyandSOOil．ThephotocatalyticactivitiesofTiO2films

4、wereinvestigatedbythedegradationofformaldehyde．TheresultsindicatethattheTiO2filmsinTiO2／sepiolitecompositepowdercalcinedat650~Careanatase．Thedegradationeffectofthecompositepowderforformaldehydeisgood．Keywordssepiolitecompositematerialphotocatalyticactivitydegrada

5、tion海泡石是一种具有独特纳米结构孔径的含镁多石英27．7％。孔链状硅酸盐矿物。这种矿物孔体积和比表面积大、1．1．2试剂：四氯化钛、硫酸铵，由北京益利精细化学吸附能力强，而且质轻、化学稳定性好，以及自身存在品有限公司生产；盐酸、乙酸铵，由北京北化精细化学的大量的酸碱中心，使得其本身拥有一定的催化作品有限公司生产；甲醛、乙酰丙酮，由广东汕头西陇化用，还可与其它催化剂一起产生协同催化作用，是一工厂生产。以上试剂均为分析纯。种功能性非金属矿物材料，特别适合于作为光催化活1．1-3仪器：UV-2000紫外分光光度计(尤尼柯上

6、海性组分的载体材料。在当今环境污染日益严重的状仪器有限公司)；HL一2B型数显恒流泵(上海精科实况下，用这种天然矿物材料负载纳米Ti0，，可以提高业有限公司)；电子恒温水浴锅(北京中兴伟业仪器目标污染物与光催化剂Tjo的接触频率，从而提高有限公司)；快速升温电炉(湘潭市仪器仪表有限公TiO的光催化活性，有望制备一种在室内甲醛气体治司)。理领域有广泛使用前景且环境友好型的纳米TiO2／海1．2样品制备泡石复合材料[1-2]o1．2．1海泡石提纯：将海泡石和水以1：10的固液利用天然矿物海泡石负载纳米TiO，制备纳米比混合，

7、搅拌30rain，接着静止30rain，去除上清液和TiOJ海泡石复合光催化材料，具有原料来源广、生产底下沉淀物，取中问悬浮物，如此重复三次；然后加成本低、使用方便且可重复使用、无二次污染等特点，入一定的硫酸，80℃下反应2．5h后调节pH值为3，是一种有广阔发展前景的环境污染治理材料。对于接着过滤，105oC下干燥，最后在280℃下煅烧1h得矿物资源的高效利用和环境保护具有重要意义口]。到提纯海泡石H】，备用。提纯后，海泡石的含量为1实验部分65．5％。1．1原料、试剂和仪器1．2．2复合材料制备：在冰水浴下，将20g

8、海泡石1．1．1原料：原料选用河北易县的纤维海泡石原矿，与蒸馏水按1：30的比例放入烧瓶，搅拌，同时加其颜色为呈淡白色，其中位粒径为68．7／Jm；其中入lmL盐酸(分析纯)；接着用恒流泵缓慢滴加一定SiO2的质量百分数36．3％，MgO为17．6％，CaO为量的TiC1溶液(3．7mol／L)；10min后，将硫酸