复合纳米Fe2O3／TiO2的制备、表征及光催化活性.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科 学版) 第29卷第 u期 Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition) V0l 29 No ll 2001年 11月 November 2ool 文章绾号：1000—565X(2001)11—0076—05 复合纳米Fe2O3／TiO2的制备、表征及光催化活性 徐悦华 古国榜 陈小泉 李新军 (1．华南理工大学 化工学院，广东广州 510640；2 中国科学院广州能源研究所，广东 广州 510070) 摘 要：采用将Ti02加入Fe(OH)3胶体中的方法制得复合的 O ／TiO2纳米粒子．v3, 光催化降解甲胺磷研完其光催化活性，并通过XRD、TEM、DRS等分析方法，探讨了影响 其光催化活性的原因．结果表明．Fe2O 的复合量对Fe2O ／TiO~的活性影响很大，当 (Fe)： (Ti)0 3％时，复合物Fe203／TiO~的光催化活性大于Ti ，最佳的复合量为 0．2％．当复合量大于0 5％时，复合物F O3／1’i 的光催化活性低于Ti ．锻烧温度爰 壤烧时问对复合物Fe2 ／TiO2光催化活性均有影响．用XRD确定掺杂前后Ti 的晶型 均为锐敏矿型，当复合量太于0．7％时才能看到 O3的衍射峰．TEM照片表明，由于复 合量小，复合前后颗粒直径和晶粒直径基本一致．反射率光谱图表明．在360～650 nm范 围内复合物Fe203／TiO2吸收光的性能比Ti 好，亦即增强了对可见光的吸收． 关键词：复合纳米材料；甲胺磷；光催化 中图分类号：O 643．32 2；TQ 453 2 2 文献标识码：A TiO2由于其化学性质稳定、无毒、成本低，广泛 他们都是用混合溶胶一凝胶法对Tio2进行掺杂改 地用作光催化剂，但由于其禁带宽度较宽(E = 性．本文采用将Ti02加入Fe(OH)3肢体中的方法 3．2 eV)．只能被太阳光中波长等于或小于387 nm 制得复合的FeaO3／rio2(以下FeaO3／Tio2均指复 的近紫外部分所激发．太阳光利用率低．而Fe20 合纳米Fe203／rio2粒子)．通过光催化降解甲胺磷 具有较窄的禁带宽度(E =2．2 eV)．激发波长等于 来表征复合 Fe2o ／rio2的光催化活性，并通过 或小于563 nm．可以更好地利用太阳光能，但其催 TEM、xRD、DRS等的测试分析，探讨影响复合 化活性较低．此外减少光生电子一空穴的复合率，提 FeaO3／Tio2微粒光催化活性的原因， 高催化剂的光催化活性是多相光催化技术工业化应 用的关键．孔令仁等L 将F02o3和TiO2混合附着 1 实验部分 在海沙上．其结果表明，比单一TiO，的光催化效果 好．Choi W 等 j在 TiO，中掺杂Fe”后，减少了 1．1 药品 e、h 的复合，提高了光催化活性，同时还发现能带 甲胺磷(标准样品)，三氯化铁(分析纯)，纳米 红移．余锯宾等 对TiO2微粒的掺杂改性研究认 TiO2(日本Titan Kogyok K公司生产，锐钛矿型， 为．Fe”促进TiO2微粒光催化活性的原因是由于 颗粒直径19 nm，比表面积61 m -gI1)． F 高度分散在TiO2基质中，使基质晶型发生畸 1．2 复合Fe2 ／ri 纳米粒子的制备和表征 变并形成桥氧结构，这种结构使复合微粒表面缺陷 将一定浓