FePcTiO纳米光催化剂的制备与光催化性能研究.pdfVIP

2008 功 能 材 料 2004 年增刊（35 ）卷 FePc/TiO2 纳米光催化剂的制备与光催化性能研究* 靳尉仁，潘海波，陈耐生，黄金陵，沈水发 （福州大学功能材料研究所，福建 福州 350002 ） 摘 要：采用sol-gel 方法，制备了FePc/TiO2 纳米光 由基，从而提高氧化还原过程的量子效率。将酞菁化 催化剂，采用XRD 、UV －vis 、荧光光谱对光催化剂 合物作为光活性物质与 TiO2 复合，形成纳米光催化 进行了表征，以罗丹明 B 为降解目标物，研究了 剂，预期可提高其吸光效率和光生载流子的分离效 FePc/TiO2 在紫外光照射( 中心波长 364nm)下的光催 率，进而提高光催化量子效率。 化活性。FePc 敏化 TiO2 提高了光催化活性，其可能 酞菁与 TiO2 之间的相互作用、光催化增敏等机 机理是, 在sol-gel 制备及后处理过程中，TiO2 与FePc 理尚不清楚。本文利用sol-gel 方法，将酞菁与TiO2 之间形成了较强相互作用，即某种较强的化学键合， 形成均匀复合，烧结后形成光催化剂，以罗丹明Ｂ作 可以促进能量与电子的转移，促使光生电子与空穴的 为降解目标物，考察FePc 敏化TiO2 光催化剂的结构 有效分离，提高了光催化量子效率。 特点和催化活性。 关键词：FePc ；TiO2 基复合材料；光催化 2 实 验 中图分类号：O643 文献标识码：A 文章编号：1001-9731 （2004 ）增刊 2.1 光催化剂的制备 1 引 言 在42.5ml 无水乙醇 （A.R.级）中加入28.7mL 的 钛酸丁酯（C.P.级）和不同化学计量比的FePc （96 ％， 通常用作光催化剂的 TiO2 是一种宽禁带的 n 型 Acros organics 提供），其中FePc 与TiO2 的表观比例 半导体，禁带宽度为 3.2eV （锐钛矿相），利用λ≤ 分别是 1:200，1:400 ，1:800 (mol ratio 下同) ；搅拌 390nm 的紫外光激发光催化，所产生的光生电子-空 15min 后再加入 42.5mL 无水乙醇和 500µL 的 HCl 穴对易复合，导致光催化量子效率低。如何提高TiO2 （A.R.级）溶液；在室温下进行搅拌，凝胶化后，静 光催化剂的量子效率是目前国际光催化领域研究的 置老化；红外干燥后，研磨 2h ；在不同温度下煅烧 焦点[1] 。 4h ，得到各光催化剂。 酞菁化合物是一类性能优异的材料，不仅具有良 2.2 光催化剂的表征 好的光、热稳定性、氧化还原特性和无毒性，而且在 粉末衍射（XRD ）使用 PHILIPS 公司生产的 紫外区和近红外区都有强吸收，它的一系列性质决定 X’Pert-MPD 型多晶衍射仪，用谢勒公式 d=0.89 λ 了在均相催化、多相催化、光电转化等诸多领域具有 /Bcos θ计算晶粒尺寸；光催化剂中FePc 的萃取表征， 广泛的用途[2,3] [4] 在 10ml 的DMF 中加入10mg 不同的光催化剂，超声 。许慧君