多孔壳磁核结构光催化剂的制备及表征.pdf

勃 锨 材 料 2010年第2期41)卷 多孑L壳／磁核结构光催化剂的制备及表征’ 袁 进1，吕永康1，李 裕2，李军平2 摘要： 以聚氧乙烯一聚氧丙烯一聚氧乙烯三嵌段共 2 实 验 聚物(P123)为结构导向剂，钛酸丁酯(TBOT)为钛源， Sioz／NiFe2O^为核，制备了具有多孔结构可磁分离的 2．1试剂与仪器 TiO：／si0：／NiFe：0。光催化荆。采用N。吸附一脱附、 TEM、HRTEM、SEM、XRD和VSM等手段对样品进 行分析表征。样品颗粒呈球形，分布均匀，平均粒径约 为40nm．具备良好的磁分离性能。以硝基苯为模拟物 测定其光催化活性，UV光照条件下，240rain内硝基乙酯(TEOS，天津市科密欧化学试剂有限公司)，NH。 苯污染物降解完全，表明该光催化剂具有良好的光催 化活性。 试剂一厂)，聚氧乙烯一聚氧丙烯一聚氧乙烯三嵌段共聚 关键词：磁性光催化剂；氧化钛；多孔；壳／核结构 中图分类号：0641．3 文献标识码：A 限责任公司，150mt)。 文章编号：100卜9731《2010)02—0362—03 1 引 言 S- 纳米TiQ具有晶粒尺寸小和高比表面积，呈现良 450上进行。样品磁性能采用振动磁强计(VSM， Lakeshore 好的光催化活性[I~5]。但是，水处理后纳米Tio。粒子 难以回收且活性成分流失大，不利于光催化剂的循环 利用，严重影响其在废水处理中的应用。磁负载纳米 物。N。吸附／脱附测试在Tristar3000型比表面积一孔 TiO。光催化剂保持了较高光催化活性，且能够实现在 径分析仪上进行，表面积由BET公式计算，孔体积及 外加磁场条件下快速回收，磁负载纳米Ti02光催化剂孔径分布则由等温吸附曲线和DFT公式计算。采用 成为光催化领域研究的热点¨~8]。许多研究报道磁负 7502型ICP光谱分析仪测定铁离子浓度。 载后光催化剂的光催化活性出现不同程度的降低，由 2．2 实验过程 Ni(N03)2 于发生了光溶解效应和磁性核占有了活性组分体积分 称取2．029Fe(N03)3·9H20、0．729 PEG4000加入到 率所致L9J。前者主要采用在磁性核和活性组分引入惰 ·6H20、3．619NaAC和1．Olg 性涂层解决[1胡；后者可以提高壳的比表面积。微一介孔 结构TiO。具有丰富的孔道体系和更多反应活性点，多 反应釜，反应温度为200℃，反应时间8h后，水热釜冷 孔结构有利于污染物向内部孔道扩散、传质和吸附以 却到室温，过滤后用蒸馏水洗涤3次，再用乙醇洗涤 及光催化降解产物从内表面脱附，另外，多孔结构可以 后，在60C烘箱内干燥6h，得到NiFe。O。样品。 使光激发产生的电子和空穴更容易到达光催化材料表 称取制得的59 面参加表面化学反应，从而提高量子利用效率。关于 声搅拌30min，先加入10ml 纯组分TiO。微一介孑L结构光催化剂已有较多的研究与50ml无水乙醇混合液，最后缓慢滴加12mlNHs· 报道n1~13]。研究具有多孔结构的壳／磁核的光催化剂 报道较少。 馏水洗涤3次，再用乙醇洗涤后，在60C烘箱内干燥 提出溶荆热法合成路线得羁具有微一介孔结构的 3h，得到Si02／NiFe。q样品。 磁负载光化剂，并考察其光降解和磁分离性能。