O2与TiO2复合纳米材料的制备及光催化性能.pdf

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多孑LSi02与Ti02复合纳米材料的制备及光催化性能康传红，郭桐，井立强，崔虎成，周佳，付宏刚thermal用率较低，并且自身量子效率较低，从而限制’r第24卷第2期无机材料学报(黑龙江大学化学化工与材料学院物理化学实验室，哈2-滨150080)NanocompositesLi—Qiang，CUl纳米‘riO，是一种莆要的无机半导体功能材料，具有独特的催化、电学、光学以及光化学等性能而引起人们广泛的关注¨。|，又由于其稳定的化学性质、强氧化还原性、抗光腐蚀性、无毒、成本低等优点而成为比较理想的光催化剂之一H引．TiO：光催化氧化技术有望成为新一代的高效、节能、环保的污染物防治技术"J，但因其带隙能(3．2eV)较高而导致对太阳能利光催化氧化技术的实用化．除此以外大比表面积的纳米TiO，光催化剂往往对应着较低的锐钛矿相结晶度，限制了光催化活性的提高．因此，研发具有高结晶度和大比表面积的纳米锐钛矿相TiO：光催化剂非常有意义，其活性有望得到显著改善．利用与SiO：复合¨’9J，或者通过负载在介孔SiO：¨圳上，可提高纳米TiO：的光催化活性，其活性提高主要与比表面积增加有关，而活性却很难超过DegussaP25．但是，通过利用SiO：溶胶后续处理TiO：纳米晶而设计合成复合纳米光催化剂的研究很2009年3月文章编号：1000-324X(2009)02-0229-05摘要：在溶胶一水热法所合成的锐钛矿相TiO：纳米品基础卜．，利用模板剂调制的SiO：溶胶进一步合成r多孔SiO：与TiO，复合纳米粒子．重点研究了复合SiO：对纳米锐钛矿相TiO：热稳定性及光催化活性的影响．结果表明，复合SiO：提高r纳米锐钛矿相7FiO：的热稳定性，经过900℃热处瑚后的7rio：仍然具有以锐钛矿相为主的相组成．在光催化降解罗丹明B实验过程中，经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa7l'iO：的活性，这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表而积等有关．关键词：Ti02；多孑LSi02；复合纳米材料；光催化中图分类号：0643文献标识码：APreparationofPorousSi02-Ti02andTheirPhotocatalyticActivityTong，JINGJia，FUadsorption—desorption，UV—VisJournalDOI：10．3724／SP．J．1077．2009．00229KANGChuan—Hong，GUOHu—Cheng，ZHOUHong—Gang(TheScience，HeilongjiangChina)Abstract：PoroussynthesizedbyutilizingTi02nanopartilcesobtainedsol—gelmethod，followedimpregnationwithF127modifiedSi02s01．TheresultingsamplescharacterizedXRD，BET，TEM，N2DRSVI"一IRtra，andtheirphotocatalyticactivitiesalsoevaluateddegradingRhBsolutionunderillumination．‘Fheeffectsthestabilityactivitynanoparticlesmainlyin—vestigated．Theresultsshowthatgreatlyenhancecrystallities，evenhavingprincipalphasecompositionafterheat—treated900。C，andmakemaintainsmallerystallitesize．ThelargesurfaceSiO，．TiO，nanocompositesiSattributedsm',dlcrystallitesizeSi02．DuringdegradationRhB，allas—preparedSi02．Ti02nanocompositestreatmenthightemperatureexhibithigherthanDegussaP一25Ti02．TheiserystallinityKeywords：Ti02；porousSi02；nanocomposite；photocat',dysisTiO：收稿日期：基金项目：作者简介：SBA一152008-06-03，收到修改稿日期：2008-08-23国家自然科学挂金(20501007)；教育部新1址纪优秀人才支持计划(NCET．070259)；教育部重点项目(207027)；黑龙江省杰出青年基金(J(200701)康传红(1966一)，博J：研究生，教授．通讯联系人：井立强．教授．E—