聚噻吩复合材料的制备及其可见光光催化性能研究.pdf

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1、第42卷第7期应用化工V01．42No．72013年7月AppliedChemicalIndustryJu1．2013Tb掺杂介孔TiO2／聚噻吩复合材料的制备及其可见光光催化性能研究吕盟盟，何琴琴，陈琪，费霞，武其亮，刘雪霆(合肥工业大学化学工程学院可控化学与材料化工安徽省重点实验室，安徽合肥230009)摘要：采用原位聚合法制备了一系列不同质量比m(Th)／m(Tb掺杂介孔TiO)的复合光催化剂(其中，rII为噻吩)，采用XRD、FTIR、荧光光谱(PL)、场发射透射电镜(FETEM)和X射线光电子能谱

2、(XPS)对复合光催化剂进行了表征。结果表明，复合粒子上的聚噻吩骨架中S原子与TiO粒子间存在相互作用。以罗丹明B为模型降解物，研究了不同比例复合光催化剂在可见光下的光催化性能，其中m(Th)／m(Tb掺杂介孔TiO)=1／10复合光催化剂光催化性能最好。在可见光照射下4h，脱色率达到82．4％。这是由于1Ib掺杂介孔TiO与PTh(聚噻吩)之间的协同作用，拓宽了TiO纳米粒子的光响应范围，提高了光生电子和空穴的分离效率，从而有效提高了其光催化性能。关键词：聚噻吩；Tb掺杂介孔TiOi；可见光催化；罗丹明B

3、中图分类号：TQ139．2文献标识码：A文章编号：1671—3206(2013)07—1180一o5PreparationandvisiblelightphotocatalyticpropertiesofpolythiophenesensitizedTbdopedmesoporousTiO2compositesLUMeng—meng，HEQin—qin，CHENQi，FEIXia，WUQi—liang，LIUXue—tingfAnhuiKeyLaboratoryofControllableChemicalR

4、eaction&MaterialChemicalEngineering，SchoolofChemicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)’Abstract：Polythiophene(PTh)sensitizedTiO2(PTh／TiO2)compositeswithdifferentmassratioofm(Th)／m(TiO2)weresynthesizedbytheinsituchemicaloxidationpoly

5、merization．Theas—preparedsampleswerecharacterizedbyXRD，胛IR，PL，FETEMandXPStechniques．TheresultsindicatedthatastronginteractionexistsbetweentheSsitesofthepolymerbackboneandtheTiO2particles．Thephotocat—alyticactivitiesofthePTh／TiO2compositeparticleswereexamin

6、edthroughthedegradationprocessofRhodamineB(RhB)inaqueoussolutionundervisiblelightirradiation．Thehighestactivitywasobtainedwhenm(Th)／m(TiO2)=1／10．WherethedegradationrateofRhBis82．4％undervisiblelightafter4h．Incomparisontoparentmaterials，thesecompositesexhibi

7、tbetterphotocatalyticactivityduetothesynergisticeffectsproducedbyPTh／TiO2compositesinducedefficientseparationofelectron—holepairsandtheextendedlightresponserange．Keywords：polythiophene；TbdopedmesoporousTiO2；visiblelightphotocatalytic；RhodamineBTiO具有稳定性好，光催

8、化活性高，无毒等特年代，利用模板剂(CTAB、P123等)使用蒸发诱导自点，已成为污染物光催化处理和太阳能转化等方面组装法已成功地合成了TiO介孑L分子筛。研究表研究的热点。但TiO低的比表面积，禁带宽度大和明，对介孔TiO：进行过渡金属(如Mo¨)、镧系稀土较高的电子空穴复合速率，使其应用受到限制。因离子(如La¨，ce等)¨剖的掺杂时，被掺杂的金属此，人们尝试用聚合物杂化、离子掺杂、半导体耦合离子进入TiO晶