Zn^2＋掺杂高岭石基纳米TiO2光催化材料的表面特性研究.pdfVIP

第40卷 第6期 人 工 晶 体 学 报 Vo1．40 No．6 2011年 l2月 JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS December，2011 ZII2+掺杂高岭石基纳米 TiO2光催化材料 的表面特性研究 白春华 ，雷绍民。，郑水林 ，石 钰 ，褚景倍4，秦 军 (1．辽宁工程技术大学矿业学院，阜新 123000；2．中国矿业大学化学与环境工程学院，北京 100083；3．武汉理工大学 资源与环境工程学院，武汉430070；4．煤炭工业石家庄设计研究院，石家庄 050051；5．中钢石家庄设计院，石家庄050021) 摘要：基于高岭石表面是以Si．0键为主的亲水表面且具有巨大比表面积，易于复合光催化优异的TiO：膜。以高岭 石为基材，溶胶．凝胶法制备了具有光催化活性的zn 掺杂TiO：／高岭石复合光材料。采用XRD、FnR、Raman、XPS 等技术对材料的晶体结构、分子结构、表面元素组成及化学态、纳米TiO 晶体膜的覆盖面积进行表征分析。结果 表明：Ti．O与高岭石结构的Si．O发生化学键合，在高岭石表面形成Si—OT·i键合的纳米TiO：晶体膜，占高岭石表面 积的91．35％。掺杂的zn2只是在TiO：晶体表面复合氧化成红锌矿，而不能进入TiO 晶格。物理化学复合增加 了基材高岭石表面晶体缺陷，有利于TiO：晶体表面光生载流子的增生和传输。 关键词：高岭石基材；纳米TiO：；Zn“掺杂；光催化降解 ；合成 中图分类号：O613．52，O614．24 文献标识码：A 文章编号：1000-985X(2011)06·1483-06 ResearchonSurfaceCharacteristicsofZn2 Doping Nano-TiO2／KolinitePhotocatalyticComposite BAIChun．hua-，LEIShaomin。， ZHENGShui—lin，SHIYu，CHUJin—bei，Qm Jun (1．SchoolofMiningEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，China；2．SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering， CUMTB．Beijing100083，China；3．SchoolofResource＆EnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhna430070，China； 4．ShijiazhunagDesignnadResearchInstituteofCoalIndustry，Shijiazhuang050051，China； 5．DesignandResearchInstituteofChinaSteelCorpinShijiazhuang，Shijiazhuang050021，China) (Received1August2011，accepted3November2011) Abstract：Theexcellentphotocatalysiscapabilityofcrystalfilm ofTiO2wassynthesizedbaseontheSi—O bondshydrophilesurfaceandtremendoussmoothspecificareaofkaolinite．rI}leZn“dopedTiO2／kolinite photocatalystwasprepared using kaolinite asbased materials by sol—gelmethod． nle crystaland molecularstructures，compositionandchemicalstateofsurfacee