Ni-TiO-SUB-2-SUB-介孔材料的低热固相合成及其光降解甲基橙的动力学.pdfVIP

第 ２４卷 第 ５期 无 机 材 料 学 报 Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．５ ２００９年 ９月 　 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ 　Ｓｅｐ．，２００９ 文章编号：１０００３２４Ｘ（２００９）０５０９０２０７ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０７７．２００９．００９０２ ＮｉＴｉＯ２介孔材料的低热固相合成及其光降解甲基橙的动力学 刘少友１，３，吴林冬３，赵钟兴２，冯庆革１，王 翔３，杨朝德３ （１．广西大学 环境学院，南宁 ５３０００４；２．广西大学 化学化工学院，南宁 ５３０００４；３．凯里学院 应用化学 研究所，凯里 ５５６０００） 摘 要：以十六烷基三甲基溴化铵为模板，通过钛酸丁酯与六水氯化镍的固相反应直接合成了镍掺杂的二氧化钛 （ＮｉＴｉＯ２）介孔材料．用 Ｘ射线衍射、高分辨透射电镜、Ｎ２ 脱附 吸附、红外、紫外以及拉曼光谱仪等分析技术对材料进 行了物相与表面织构表征；通过电感耦合等离子发射光谱仪对材料的元素组成进行分析；同时研究了材料对甲基橙 的光降解性能．结果表明，所得的介孔材料是锐钛矿型，金属镍已进入了二氧化钛骨架，镍的含量为 ３．６２ｗｔ％；孔壁 是由无定形的晶界与微晶组成，并伴有结构缺陷和痕量的金属镍氧化物；其 ＢＥＴ比表面积为 １０２．４ｍ２／ｇ，孔半径分布 中心为 ２．４ｎｍ．在 ２９８Ｋ下，ＮｉＴｉＯ２ 介孔材料对甲基橙溶液的紫外光降解行为遵循准一级动力学反应规律，其反应速 率常数比纯 ＴｉＯ２ 粉体大二倍，且存在明显的浓度效应． 关　键　词：镍掺杂二氧化钛；介孔材料；固相反应；甲基橙；光降解；动力学 中图分类号：Ｏ６４３　　　　　　文献标识码：Ａ ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＮｉｄｏｐｅｄＴｉＯ２ ＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｖｉａＳｏｌｉｄｓｔａｔｅＲｅａｃｔｉｏｎａｔＬｏｗ ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｔｓＫｉｎｅｔｉｃｓｏｆＭｅｔｈｙｌＯｒａｎｇｅＰｈｏｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ＬＩＵＳｈａｏＹｏｕ１，３，ＷＵＬｉｎＤｏｎｇ３，ＺＨＡＯＺｈｏｎｇＸｉｎｇ２，ＦＥＮＧＱｉｎｇＧｅ１，ＷＡＮＧＸｉａｎｇ３，ＹＡＮＧＣｈａｏＤｅ３ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００４，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＫａｉｌｉＣｏｌｌｅｇｅ，Ｋａｉｌｉ５５６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｅｔｒａｂｕｔｙｌｏｒｔｈｏｔｉｔａｎａｔｅａｎｄｎｉｃｋｅｌ（Ⅱ）ｃｈｌｏｒｉｄｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅａｓｏｒｉｇｉｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｃｅｔｙｌｔ ｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅａｓａｔｅｍｐｌａｔｅａｇｅｎｔ，ＮｉｄｏｐｅｄＴｉＯ２ ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｒｅ ｐａｒｅｄｂｙｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｒｅａｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｔｅｘｔｕｒａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｈｅＸｒａｙｄｉｆｆｒａｃ ｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＨＲＴＥＭ），Ｎ２ｐｈｙｓｉｓｏｒｐｔｉｏｎａｔ７７Ｋ，ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓ ｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ（ＦＴＩＲ），Ｒａｍａｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ．Ｔｈｅ