TiO2微球的制备及其光催化性能研究.pdfVIP

助 锨 财 抖 2012年增刊11(43)卷 TiO2微球的制备及其光催化性能研究 宋士涛，吴素霞，彭友舜，郑学芳，廉 琪 (河北科技师范学院 理化学院，河北 秦皇岛066600) 摘 要 ： 采用水解沉淀法制备 了TiO 微球 ，并研究 制备了球形 TiO 。除了单分散 TiO 球形颗粒，人们 了钛酸丁酯与添加剂(PEG400)的摩 尔比对生成的 还通过水热法_7]、模板法 8【和添加表面活性剂 等方 TiO 微球 的形貌及粒径分布 的影 响。采用 XRD、 法制备了多孑L及空心 TiO 微球 。然而，前人 的研究 SEM 和 FT—IR对合成 TiO 微球结构及形貌等进行 主要集 中于单分散或空心 TiO 颗粒 的制备 ，很少涉 表征 ，并以甲基橙溶液为 目标降解物，对其光催化性能 及到同一个体系中双粒径分布 TiO 微球的合成。 进行测定。结果表 明，添加剂的浓度没有改变 TiOz 本文以钛酸丁酯为钛源，聚乙二醇为添加剂 ，采用 的晶型结构；当PEG400浓度在 0．05～0．10mol／L范 直接水解法制备 了双粒径分布 TiO 微球 ，并对合成 围时，TiO 呈双粒径分布 ，随着添加剂浓度增加，大粒 样 品进行了表征和光催化性能测试，解释了同一体系 径微球数量减少，小微球数量增加；当添加剂浓度增加 中双粒径分布TiO 微球 的形成过程。 到 0．15～0．20mol／L时 ，小微球保存 下来，大微球 消 2 实 验 失，其催化性能最强，对甲基橙溶液脱色率最高能达到 98．29 ，且稳 定性好 ，能重复使用。 2．1 球形 Ti0 光催化剂的制备 关键词 i TiO ；微球 ；水解沉淀法；表征 ；光催化降解 量取 50mL无水 乙醇 ，加入 0．4mL不 同浓度的 中图分类号 ： TQ034 文献标识码 ：A PEG400溶液 ，剧烈搅拌 的同时缓慢滴加钛酸丁酯 文章编号 ：1001—9731(2012)增刊 Ⅱ一0276—05 2mL，搅拌 30min，将反应溶液用超声分散 20min，陈 化 24h，抽滤 ，所得沉淀用 乙醇洗涤数次 ，放入真空干 1 引 言 燥箱 60℃真空干燥 2h，将干燥后 的样 品放人马弗炉 随着环境污染 的 日益严重 ，环境污染 的控制与治 中500--600℃煅烧 2h，得到球形 TiO。样 品。所用试 理己经成 为人类社会亟待解决 的重大 问题。纳米 剂除钛酸丁酯为化学纯外，其余均为分析纯。 TiO 作为重要的净化环境的绿色功能无机材料，具有 2．2 样品的表征和性能测试 较高的折光系数和稳定 的物理化学性能，它不仅氧化 采用 日本理学 D／MAX2500型 X射线衍射仪对 能力强、无选择性 、能耗低、无二次污染、降解完全 ，还 样品进行物相分 析，Cu靶 ，管 电压 40kV，管 电流 具有价廉 、无毒、可长期使用等特点，被广泛地用于光 200mA，扫描范 围为 2O～8O。，扫描速度为 10。／min。 解水 、杀菌和制备太阳能敏化电池等_l]。特别是在环 采用 KYKY2800扫描 电子显微镜对 TiO。微球 的形 境保护方面 ，TiO 更是展现 了广阔的应用前景 ，成为 貌、粒径及粒径分布进行观察分析 ，电压为 2OkV，电流 近年来光催化技术研究的热点。然而，纳米 TiO 颗 为 200mA。用FT—IR一8900红外光谱仪对 TiO 粉末 粒细小 ，在水处理过程 中易