共沉淀法制备氧化硅改性的纳米二氧化钛及光催化降解亚甲基蓝研究.pdfVIP

272 分会口头报告七、光催化在环境保护、新能源开发及光化学合成中的研究 共沉淀法制备氧化硅改性的纳米二氧化钛 及其光催化降解亚甲基蓝的研究 119 车志杰，侯博．徐耀，昊东，孙予罕 (中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原03000 中国科学院研究生院) 纳米二氧化钛具有优异的光催化能力，被越来越多用于催化降解有机、无机环境污染的研究…。 很多研究者报道口J二氧化钛的光催化性能强烈的依赖于其晶型和表面积。无定型二氧化钛几乎没有 光催化能力，锐钛型二氧化钛比金红石型具有更好的光催化能力。许多研究报道La02／Ti02、 二氧化钛一氧化硅体系被认为是最具潜力的光催化剂之--[”。 √j’箭l本论文用共沉淀法制各了氧化硅改性的纳米二氧化钛颗粒，样品具有较大的比表面积和较 好的热稳定性，并且探讨了氧化硅的添加量对纳米二氧化钛热稳定性和光催化降解巫甲基蓝 (MB)的影响。] 结果与讨论 样品的XRD分析结果(图1)表明：在400oc焙烧2h后对于纯的二氧化钛，锐钛相和金红石相 高到100％，同时颗粒直径从20．7降低到10．5rim。可见二氧化硅的加入抑制了二氧化钛颗粒生长和金 红年i相的形成。掺杂氧化硅的二氧化钛样品在不同温度F热处理表明，对于掺杂7．O％氧化硅的样品， 着氧化硅添加量的增加的二氧化钛的热稳定性提高。 圈1：不同Si02添加量下纳米二氧化铁 图2：40％Si02／Ti02不同温度下焙烧2h后样品 (来焙烧)的XRD图 XRD图 2004’全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑 273 TEM观察表明，在4000(3下煅烧2小时后，纯的纳米二氧化钛严重团聚，颗粒明显增大，从焙烧 样品粒径保持在约10nm。 试验结果证明样品的BET表面积依赖于焙烧温度和氧化硅的添加量。4000C煅烧2小时后，纯的 Ti02的比表面积从156．2剧烈下降到18．8m2／g。同纯的二氧化钛样品相比，添加了氧化硅的纳米二氧 别为143和374．2 m2／g。这个结果显示，氧化硅的添加稳定了二氧化钛的结构，抑制了它的颗粒增睦。 随氧化硅添加量的增加，这个抑制效应越明显。 通过对不同氧化硅添加量的二氧化钛的紫外漫反射研究，可以明显看出，随着氧化硅添加量的 增加，二氧化钛的紫外可见吸收发生蓝移。 一E置-cii皇128 ^E置vcii暑i2舌 ”¨¨¨柏∞曲”0 ¨”¨¨¨∞拍”● 图3：不同Si02添加量下，分解MB的情况 图4：40wt％Si02门n02样品在不同热处 理后．分解MB的情况 然具有较好的光催化活性，降解M8的能力相对于400。C只是微有下降。因此这种具有较好的热稳 定性和光催化活性的40wt％Si02／Ti02样品可作为优良的光催化荆。 因此可以初步看出：本方法制备的氧化硅改性的纳米二氧化钛具有较大的比表面积和较好的的 热稳定性已经较好的光催化活性，这种氧化硅改性的纳米二氧化钛预计可以成为优良的光催化剂。 参考文献 【I】I Choi，砒Y；Terrain。A．；and