《TiO2纤维的制备及其光催化性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TiO2纤维的制备及其光催化性能研究（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 0 0 6 年全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑T i 0 2 纤维的制备及其光催化性能研究张世英1 ，2 ，陈振华1 ，李运龙2 ，王群1 ，王龙1 ，肖方平1摘要采用两步合成法制备T i 0 2 纤维，通过热重一差热分析其在热处理过程中 的物化变化，利用扫描电镜对制备的T i 0 2 纤维形貌进行表征，并通过亚甲基蓝 溶液的光催化降解，研究其光催化性能。结果表面，T i 0 2 纤维随着热处理温度的 升高，其失重率达到3 8 ，伴有晶型转变，制备的T i 0 2 纤维表面光滑分散、长 径比在2 0 到3 0 之间，光催化活性比P 2 5 大。A b s t r a c tT h eT
2、 i 0 2f i b e rw a sp r e p a r e db yT w o s t e ps y n t h e s i sm e t h o d I t sp h y s i c a la n dc h e m i c a lr e a c t i o n sa n ds h a p ew e r eb yt h eT G D T Aa n a l y s i si nh e a tt r e a t m e n ta n dS E M ，r e s p e c t i v e l y B ym e t h y l e n eb l u ep h o t o c a t a l
3、y t i cd e g r a d a t i o n ，p h o t o a c t i v i t yo fT i 0 2f i b e rw a sa n a l y z e d T h er e s u l t ss h o wt h a ta l o n gw i t hh e a t - t ；e a t m e n tt e m p e r a t u r e ，l o s sw e i g h tr a t i oo fT i 0 2f i b e ri s38 w i t hc r y s t a lt r a n s f o r m a t i o n P h o t
4、o a c t i v i t yo fT i 0 2f i b e r , f o rw h i c hr a t eo fl e n g t ht od i a m e t e ri sf r o m2 0t o3 0 ，i sm o r et h a nt h a to f P 2 5w i t hi t ss u r f a c es m o o t ha n dd i s p e r s e dp h a s e 1 引言 自1 9 7 2 年F u j i s h i m a 和H o n d a 以T i 0 2 电极成功进行了水的光电解以来。有 关二氧化钛的研究在环境科学领域受
5、到了广泛关注川。T i 0 2 因具有高活性、高化 学稳定性，无二次污染性等优点，而成为一种最为广泛应用的光催化剂【2 】。但T i 0 2 粉末催化剂存在反应中搅拌和反应后分离都比较困难。同时，T i 0 2 负载化技术目 前不成熟，使制备的负载型T i 0 2 催化剂表面积与体积比大大降低，严重降低了其 光催化效率和活性。然而，T i 0 2 纤维不但具有光催化活性，同时有克服了粉体从 洛液中难分离缺点【3 】。因此，成为近年来光催化技术领域研究热点。本文将钛酸 丁酯溶入用溶胶一乳化一凝胶法合成纳米T i 0 2 粉体，然后置丁一定浓度的碱溶 液中进行回流处理，得到T i 0 2 纤维，并
6、通过亚甲基蓝溶液的光催化降解对其光 催化活性进行研究。2 实验部分 2 1 样品制备 实验所用试剂皆为分析纯，水为去离子水。将1 0 9 钛酸丁酯、l O O m L 环己 醇、1 9 十六烷基三甲基溴化胺、三乙胺、丙酮和氢氧化钠( N a O H ) ，按照文耐4 J 报道的方法，制备T i 0 2 纤维。P 2 5 为德国D i s g u s s a 公司生产的T i 0 2 粉体。 2 2 样品表征 采用日本R i g a k uD M A X 3 C 型X 射线衍射仪( C u K a = 0 1 4 5 0 6 n m 。4 0 k V ) 对 样品进行X R D 谱研究。利用日本
7、J E O LJ S M - 6 3 0 0 型扫描电子显微镜，观测负载 体中T i 0 2 纳米颗粒的形貌和粒径。样品的热重差热分析在美国的N E T Z S C HS T A 4 4 9 C 型热重差热分析仪上进行。溶液中有机物浓度测定是在英国H e M o s a 紫外 一可见分光光度计上完成的。 2 3 光催化实验 按照文献 4 】报道方法进行。1 4 22 0 0 6 年全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑上在6 5 0 - 7 0 0 C 之间存在第三处放热峰，图2 纳米T i 0 2 纤维通过l O m o l L 暑季曼三i 燃在着晶相转变，即从锐裟l g 2 , 登1 2 ,
8、 M 鬻o f T l l u ，、2n a n o n o r e钛哎嚏冬冬夏梦变。；r e p a r e d b ye 蕊端3 Hs o l u t i o nw i t h 3 2 氧化钛纤维S E M 分析i o 嘉o l L 一而，T i 0 2 纤维对亚甲基蓝的光催化降解率为 1 0 0 。可见制备的T i 0 2 纤维的光催化活性 比P 2 5 和T i 0 2 粉体强。原因可能是T i 0 2 纤 维的比表面积较大，对亚甲基蓝分子吸附力 强，从而在相同的光催化时间内，参入T i 0 2 纤维光催化降解亚甲基蓝分子浓度大，导致 T i 0 2 纤维光催化活性比P 2 5 和T
9、i 0 2 粉体强。4 结论 采用两步合成法制备T i 0 2 纤维，经过 热处理失重率达到，并且制备的T i 0 2 纤维 表面光滑、分散、长径比在2 0 到3 0 之间， 光催化活性大。I r r a d i a t i o nt i m e 【h iF i g 3 不同催化剂下亚甲基蓝的光 催化降解图F i g 3p h o t o d e g r a d a t i o no fM e t h y l e n e b l u eb yd i f f e r e n tc a t a l y s t 参考文献【l 】F u j i s h i m aA ，H o n d aK E l e
10、 c t r o c h e m i c a lp h o t o c a t a l y s i so fw a t e ra tas e m i c o n d u c t o re l e c t r o d e J N a t u r e ，1 9 7 2 ，2 3 8 ( 5 3 5 8 ) ：3 7 - - 3 8 ，【2 】Y uJ ，Z h a oX E f f e c to fs u r f a c ot r e a t m e n to nt h ep h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t ya n dh y d r o p h i
11、l i cp r o p e r t yo ft h es o l - g e ld e r i v e dT i 0 2t h i nf i l m s J M a t e rr e sb u l l e t ，2 0 0 1 ，3 6 ：9 7 一1 0 7 ，【3 】H a r i z a n o v0 ，I v a n o v aT ，H a f i z a n o v aA S t u d yo fs o l g e lT i 0 2a n dT i 0 2 - M n Oo b t a i n e df r o map e p t i z e ds o l u t i o n J M a t e rl e t t ，2 0 0 0 ，4 9 ：16 5 一l7l ， 【4 1 张世英，周武艺，周艺，陈振华，万隆，肖凡平。纳米二氧化钛纤维的制备及其光催化活性，硅酸盐学报。2 0 0 6 ，3 4 ( 1 ) ：5 5 - - - - - 5 9 1 4 3o一甚口名苗p硐曲口
