二氧化钛光催化剂的制备及其性能研究.pdfVIP

福建分析测试 FujianAnairrsisTesting 二氧化钛光催化剂的制备及其性能研究 郑 炜 (福建湄洲湾氯碱工业有限公司，福建 泉州 362800) 摘 要：本文采用溶胶一凝胶法(sol—ge1)制备了纯相和掺杂不同量Fe、zn、Cu和s的TiO粉体，并讨论了不同热处 理温度、掺杂元素及掺杂量对TiO2~体光催化性能的影响。以甲基橙溶液为目标降解物，用紫外可见分光光度计对 TiOz~体的光催化性能进行测定。实验结果表明，煅烧温度为450~C、掺Ao．25％的Znu的TiOz~J体的催化效果最好。 关键词：二氧化钛；溶胶一凝胶法；掺杂；催化 中图分类号：X703．5 文献标识码：A 文章编号：1009—8143(2012)01—0024—05 PreparationofTitanium DioxideandTheStudyon ItsProperties ZhengW ei (FujianMeizhouwanChlor-AlkaliIndustryCo．Ltd，quanzhou，Fujian362800，China) Abstract：Inthispaper,thepureandFe3+-doped，Zn2+-doped，Cu -dopedandS2--dopedTiO2powderswerepreparedbyhte sol-gelmehtod．Theinfluencesofhtedifferenttemperature，dopingelementsnaddopingamountsonphotocatalyticactivitiesof htepreparedcatalystswerediscussed．Th ephotocatalyticpropertiesoftitaniumdioxidepowders tomehtylorna geisdetermined by UV—visible spectrophotometer．Theresultsofthe experimentshowed htathte Zn2+-doped powdershad the highest photocatalyticactivitywhenhtedopingamountwas0．25％ andhtesinteringtemperatureis45O℃． Keywords：Titaniumdioxide；Sol-gelmehtod；Doping；Photoeatalysis TiO是一种重要的无机材料，其具有较高的折 大激发光波长范围，其中掺杂是提高其催化性能最 光系数和稳定的物理化学性能”【。以TiO：做光催化 常用的方法。常用的掺杂剂有阳离子 、阴离子和半 剂的非均相光催化氧化有机物技术越来越受到人 导体化合物等 13]。通过掺杂某些物质可以有效抑制 们的关注 ，被广泛地用来光解水、杀菌和制备太阳 e-／h的复合几率，提高光量子效率和Ti0表面的吸 能敏化电池等。特别是在环境保护方面，TiO作为 附能力，从而增强TiO的光催化活性 l4【J。 光催化剂更是展现了广阔的应用前景 。但TiO 的 本工作研究了掺杂不同量 Fe、zn、Cu 和s 禁带宽度是 3．2eV，需要能量大于 3．2eV的紫外光 的TiO光催化剂的催化效果。以溶胶一凝胶法制备 (波长小于 380nm)才能使其激发产生光生电子 一 TiO，并对不同条件下制得的TiO 的晶型和催化降 空穴对，因此对可见光的响应低 ，导致太阳能利用 解结果进行对比，得出了制备高效TiO光催化剂的 率低(只利用约35％的紫外光部分)。同时光生电 工艺参数。 子和光生空穴的快速复合大大降低了TiO光催化 的量子效率，直接影响到 TiO光催化剂的催化活 1 仪器