掺Ag复合改性的纳米TiO2的制备及其光催化性能.pdfVIP

维普资讯 掺Ag复合改性的纳米TiO2的制备及其光催化性能 刘晓璐 ，吴玉程 ，宋林云 f合肥工业大学 材料科学与工程学院，安徽 合肥 230009 摘 要：采用溶胶一凝胶法制备 了掺 Ag复合改性的纳米TiO2复合材 用前景。近年来 ，已经证明利用二氧化钛纳米材料作 料 ．以提高纳米TiO，在 日光下的催化活性 。采用差热一热重分析法、X 为光催化剂进行光催化降解有机污染物 ，是一种有效 射 线衍射 、透射 电子显微镜 、分光光度计 等测试技 术分析和研 究了 的解决环境问题的方法 。但纯Ti0：的光催化效率较 Ag-TiO2复合材料 的微观结构、组织和性能 ，并探讨 了影响Ag-TiO2复 低 ，因此 ，人们对 Ti0 进行了大量的改性研究，以提 合材料光催化性能的各种因素。研 究结果表 明，利用溶胶一凝胶法可以 获得纳米级二氧化钛 ．单晶尺寸 10~30nm。Ag的掺杂会降低锐钛矿 高其光催化活性和催化效率口--4]。 相 向金红石相的转变温度 ，掺杂最佳值为A Ti 摩尔比 -0．03；在 550 有研究表明，贵金属能与TiO：构成复合光催化 ℃下热处理 1h的A TiO，的光催 化性 能最高 ，日光下光照 3h对 甲 剂 ．贵金属的作用是有利于光生 电子与空穴的分离和 基橙的分解率可达 97％。 降低还原反应 质子 的还原、溶解氧 的还原 的超电 关键词：溶胶一凝胶法 ：二氧化钛；掺杂；光催化 压 ，大大提高光催化剂的活性 [ 。在TiO：表面担载 中图分类号 ：TB383 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—5548 2007 04—0013-04 高活性 的贵金属及金属氧化物如 Ag，Au，Pt，Pd， Rh。Nb．RuO等，可以有利于光生电子向外部迁移 ． PreparationandPhOtOcatalystic 有效地防止了电子一空穴的简单复合，以及降低还原 反应的电压 ，从而大大地提高了催化剂的活性 。 PropertiesofAgDopedNanometerTiO2 CH0I_ll】等系统地研究了 21种金属离子对量子化的 Ti0，粒子的掺杂效果 ．发现掺杂金属离子的浓度对 LIUXiao—lu，w Yu—cheng。SONG Lin—yun SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HefeiUniversityof 反应活性有很大影响，存在一个最佳浓度。本文中采 Technology，Hefei，230009，China 用溶胶一凝胶法制备掺 Ag复合改性的纳米 TiO：，并 对其进行了表征 ．通过掺杂 Ag改性来控制所得纳米 Abstract： TheAgdopednano-meterTiO2photocatalystswereprepared Ti0：的粒径和相变过程 ，抑制电子和空穴 的复合 ，扩 bysol—gelprocess．Thecomposition、microstructureandpropertiesofthe 大光谱响应范围，以取得的光催化活性 良好 的组分和 prepraedTiO2powderwerechraacterizedbyDTA-TG，XRD，TEMand SOon． ThefactorsinfluencingTiO2photocatalysticpropertiesweredis— 组织 cussed．TheresultsshowthatTiO2crystallinediametersraeintherangeof ]0~ 30nm．ThedopingofAgcallmakethetransformationtemperatureof 1 实 验 anatasetofutilelower．TheAgdopednanometerTiO2photocatalystswith compositionsfAg／Ti 0．031havethestrongestphotocatalysticabilityAnd thebestheattreatmenttemperaturesoftheAg-TiO2is550％．Thepho— 1．1 实验试剂和仪器 todegradationrateofAg-TiO2is97％undersunlight． 钛酸丁酯 ，CP，上海试剂三厂 ；冰醋酸 ；无水 乙 Keyword：sol-gelprocess；titania；doping；photocatalyst 醇 ，AC，宿州化学试剂厂 ；硝酸 ；AC，淮南化学试剂 厂 ；硝酸银 ，AC，广东西陇化工厂 ；甲基橙 ，指示剂 ，上 纳米 TiO：是近 10年来被广泛研究 的一种新 型 海 申鹤电化学品有限公