氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究.pdf

第22卷第1期 聊城大学学报(自然科学版) VoI．22NO．1 of Mar．2009 2009年3月 JournalLiaochengUniversity(Nat．Sci．) 氯掺杂Ti02光催化剂的水热法制备 及其对苯酚降解性能研究 郭省学D 邓培昌2’ 王海增2’ 樊丽霞2’ 孙宝维2’ (¨中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院。山东东营257000；”中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266003) 掖 要 采用水热法，以Ti(SO。)。为钛源，NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化 (DRS)等手段对样品进行表征．结果表明，焙烧温度、氯投加量等都影响C1／Ti02光催化剂的光催 化活性．750℃焙烧、氯投加量为15％(与钛的物质的量比)时的C1／TiO：具有最佳的光催化活性， 其平均粒径大小为67．0nm，比表面积为9．3 m2／g．该催化荆是锐钛矿和金红石相的混晶，其中锐 min 钛矿含量为74．1％．苯酚降解实验表明：该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P一25，200 光照时苯酚的降解率可达90．6％． 关键词Ti0。，氯掺杂，光催化，苯酚降解 中图分类号0644文献标i只码A 文章编哮 1672-6634(2009)01-0054-06 O 引言 光催化是有望发展成为直接利用太阳光和空气中氧或水降解有毒有害污染物的一项绿色污染治理新 技术．在众多光催化剂中，TiO：由于具有良好的化学稳定性、较高的光催化活性、成本低、耐光化学腐蚀以 及无毒等特点‘¨，已成为备受青睐的环保催化剂．但太阳能利用率和量子效率低，是其步入环境工业应用 由于具有显著的光催化活性，而迅速成为研究的热点．非金属掺杂TiO：中的卤族元素掺杂TiO。，由于制备 方法简单、光催化效果显著，更是备受关注．在卤族元素中，F和l掺杂TiO。的研究较多，研究结果表明F 掺杂TiO。表现了较高的光催化性，对该现象的解释却存在分歧，部分学者认为F掺杂TiO。形成了更多的 表面缺陷从而抑制了光生电子与空穴的复合‘10~1引，另一部分学者认为F掺杂改变了TiO。的能级结构，拓 8。．在卤族 宽了光的吸收范围‘13,143；1的掺杂能拓宽TiO。吸光范围，使其具有显著的可见光光催化性能口5~1 胶一凝胶法制备了Cl掺杂TiO。，他们认为引入Cl元素使得TiO。由无定型向锐钛矿相的转变温度大大降 低，同时也降低了锐钛矿相向金红石相的转变温度从而易于制备混晶(锐钛矿相和金红石相的混晶) TiO：；Cl掺杂TiO：纳米粒子在可见光区有较强的吸收，具有较强的可见光光催化活性．本实验室对卤族 元素掺杂二氧化钛的制备及性能进行了系统的研究．本文采用水热法，以Ti(SO．)：为钛源，NaCl为氯源 收稿日期：2008—10—16 基金项目：国家自然科学基金课题 通讯作者：E—mail：dpc0520@yahoo．cn． 万方数据万方数据 第1期 郭省学等：氯掺杂TiO。光催化剂的水热法制备及其对苯酚降饵性能研究 55 制备了具有高光催化活性的氯掺杂TiO。，并确定了其降解苯酚的最佳条件． 1 实验部分 1．1试剂与仪器 硫酸钛，氯化钠，苯酚，4一氨基胺替比林，铁氰化钾，氨水，氯化铵，均为分析纯试剂，水为去离子水． Anke 000 2 TDL一5型离心机；镝灯(Dy—lamp，1W)，上海亚明特种灯泡厂；UNICO000紫外可见分光光 度计，上海合利仪器有限公司；UV一2500型紫外一可见漫反射仪，北京瑞利分析仪器公司；D／max一3C型X 射线粉末衍射仪，工作电压40KV，电