介孔二氧化钛制备和其光催化降解甲基橙性能研究.pdf

维普资讯 第36卷 第8期 化 工 技 术 与 开 发 VO1．36 No．8 ● 2007年 8月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Aug．2007 介孔二氧化钛的制备及其光催化降解 甲基橙性能的研究 莫德清 (桂林电子科技大学电子7-程学院，广西 桂林 541004) 摘 要：采用表面活性剂吐温一80和司班一80作为复合模板剂，通过溶胶一凝胶工艺，以钛酸四丁酯为前驱物制 备了介孔二氧化钛，分别对制备的样品进行了Ⅺ 和TEM表征，研究了样品光催化降解甲基橙的能力。结果表 明，该方法制备的二氧化钛孔径在2～10nlTl范围内分布，模板剂配比为 1：1和2：1的样品空间结构较完整，具有 较好的光催化性能，其中模板剂配比为2：1的样品光催化性能最好 ，3h内可使浓度为30mgL·-1甲基橙溶液的降 解率达到91．81％，比市售 Ti02粉体的降解率高。 关键词：介孔Tio2；复合模板剂；光催化 中图分类号：0614．411 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2007)08—0011—03 纳米技术是20世纪90年代迅速发展起来的尖 液为无色澄清透明状，再向混合反应液中缓慢滴加 端科学技术。自1992年美国Mobil公司的Kres— 无水乙醇和二次蒸馏水的混合溶液，直至溶液完全 ge[]等人首次报道合成 M41S系列介孔材料以来， 转化为溶胶状态。静置胶化，在 70℃下真空干燥， 介孔材料就以其孔道大小均匀，巨大的比表面积 J 在 500℃下煅烧 5h。根据 B液中吐温一80和司班一 等独有的特点，受到人们的关注。纳米二氧化钛具 80质量比不同，分别将样品标示为M1(1：1)、M2(2 有优异的光催化活性，可有效地将有机污染物矿化 ：1)和M3(1：3)。 为二氧化碳、水和无机酸 3。 目前，介：fL氧化钛 1．3 样品表征 的制备和光催化性能探索成为研究的热点，许多研 XRD测试在 Bruker138ADVANCE型 X射线 究者利用各种载体或模板制备高比表面的TiO2以 粉末衍射仪上进行，Cu靶波长 =0．1541nnl，以2。 提高光催化活性[4--8]。 -rain 扫描速度在20。～70。范围内扫描，工作电压 本研究采用吐温-80和司班-80作为复合模板 40kV，工作电流30mA。TEM在JEM-200CX透射 剂，通过溶胶一凝胶工艺制备介孔二氧化钛，并进行 电镜上测得，加速电压为200kV。 了光催化活性试验 。 1．4 光催化性能实验 介孔二氧化钛降解甲基橙的实验在 自制的紫外 1 实验部分 灯光催化反应装置中进行，紫外光强度为20w，降 1．1 试剂 解过程在室温下进行，间隔一定时间取样，离心分 钛酸四丁酯、吐温-80、司班-80、甲基橙、无水乙 离，用Spectrumlab22PC型分光光度计测溶液吸光 醇，二氧化钛粉末 (比表面积大于 80m2·g一，粒径 度，以掌握甲基橙的降解情况。 10--20nm)等。钛酸四丁酯为 CP试剂，其它均为 2 结果与讨论 AR试剂。 1．2 样品制备 2．1 样品的表征 将钛酸四丁酯(TBT)和乙醇按 1：20的物质的 2．1．1 XRD表征结果 量比配制为A液；吐温一80和