CeO2一TiO2MWCNTs复合光催化剂的制备及性能.pdf

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1、第26卷第l0期化学研究与应用Vo1．26，No．102014年1O月ChemicalResearchandApplicationOct．，2014文章编号：1004-1656(2014)10．1597-06CeO2一TiO2／MWCNTs复合光催化剂的制备及性能孙博华，李亚杰，李青(北京服装学院材料科学与工程学院重点实验室，北京100029)摘要：以四氯化钛、硝酸铈为原料，以碳纳米管为载体，通过溶胶一凝胶法结合超临界干燥技术制备CeO2-TiO：／MWCNTs复合光催化剂。利用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微

2、镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对催化剂进行表征。结果表明，超临界干燥避免了催化剂的团聚，TiO为锐钛矿型，平均粒径为12nm。4h后对甲基橙、亚甲基蓝和苯酚的降解率分别为99．14％、98．98％、98．56％，TOC的去除率为73．84％、74．56％、84．82％。关键词：二氧化铈；二氧化钛；碳纳米管；溶胶．凝胶；超临界干燥；光催化中图分类号：O614．33+2文献标志码：APreparationandperformancesofCeO2-TiO2／MWCNTscompositephotocatalystSU

3、NBo-hua，LIYa-jie，LIQing(BeijingInstituteOfFashionTechnologyDepartmentofmaterialsscience&engineering，Beijing，China)Abstract：CeO2-TiO2／MWCNTscompositephotocatalystsampleswerepreparedbythesol-gelandSuperCriticalFluidDrying(SCFD)method．Themorphologyandsize，structureofthec

4、ompositeWel'echaracterizedbyusingX-raydifraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andotheranalyticaltestingmethods．TheresultsshowedthatanatasetypeTiO2Wasformedwithuniformsize，theaveragegraindiameterwas12nm．TheusageofSCFDmethodavoidedtheagglomerationofthephotocataly

5、st．Thephtoteat—alyticaetivi~Wasevaluatedbyphtoteatalytiedegradationofthemethylorange，methyleneblueandphneo1．Thedegradationratewere99．14％。98．98％and98．56％。TOCremovalratewere73．84％。74．56％and84．82％．Keywords：CeO2；TiO2；CNTs；sol—gel；SCFD；photocatalyticTiO：优异的光催化性能早已被广泛用于解低；光

6、催化剂易中毒而失活等引。近年来的研究决El益严重的污染问题。但从实际应用的角度发现，通过窄禁带半导体与TiO：进行表面复合，利来看，还存在许多问题：TiO：催化剂的光谱响应范用半导体之间能级的差异提高光生载流子的输运围窄，对可见光的利用率低；常规TiO光催化剂的和分离，扩展TiO：的光谱响应范围，可提高TiO量子效率较低；光催化剂吸附性能较差，活性偏的光催化活性。为实现这一目标，掺入的半导收稿日期：2014-04-14；修回日期：2014~5-28联系人简介：李青(1961-)，女，博士，主要从事纳米光催化材料研究。E—mail：

7、liqing409@sohu．tom1598化学研究与应用第26卷体通常需要满足以下两个条件：(1)窄带隙半导体量TiC1溶液(3mol·L)，滴加脂肪醇聚氧乙烯醚能够被可见光激发，其带隙大小应处于太阳光的(AEO一3)并充分搅拌。分散完全后缓慢滴加氨水可见光区；(2)为保证光生电子的输运转移，窄带(5mol·L)，调节pH值至8～10，静置陈化20h，隙半导体导带电势应高于TiO导带的电势。得到水凝胶。用无水乙醇进行溶剂交换，得到醇超临界干燥技术是在干燥介质超临界状态下凝胶。将醇凝胶置于超临界干燥釜中，在乙醇的进行的干燥，介质表

8、面张力消失，避免凝胶在干燥超临界条件下干燥【l。干燥后粉末经不同温度焙过程中的坍缩和团聚J，具有较高的比表面积和烧2h后，得到CeO2一TiO2／MWCNTs复合催化剂。孔体积【6]，这对于各种纳米材料的制备具有极其1．4催化剂的表征重要的意义。本