P25复合钴铝水滑石催化剂的制备及其用于光催化降解RhB

作者：刘敏; 曹炳伟; 武化民; 康长安^*

来源：南昌大学学报(工科版), 2022, 44(04): 315-325.

DOI：10.13764/j.cnki.ncdg.2022.04.001

• 光催化降解
• 二氧化钛
• 水滑石
• 罗丹明B
• 异质结

鉴于罗丹明B(RhB)对于环境的污染，以商用二氧化钛(P25)为基体，通过水热的方式制备二氧化钛/钴铝水滑石异质结催化剂(P25/LDH),并通过光催化降解RhB表征其光催化性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计、电化学工作站等对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收、电化学性能等进行测试，并计算其能带结构，探究P25/LDH催化剂光催化反应机制。结果表明：相比于纯相P25,P25/LDH复合材料具有多孔结构，且对光的吸收更高，P25的质量分数为62%时，复合材料的催化效率最高，光照15 min后RhB的质量浓度为1.6 mg·L-1。UV-DRS图谱显示，LDH能够扩展材料对光的吸收，相比于纯相P25,复合材料在400 nm以后也有吸收峰提升了对光的利用率。通过对样品的能带结构分析可得，由于P25的导带及价带位置均低于LDH的导带及价带，可以判断P25和LDH之间形成type-Ⅱ型异质结，这可以抑制光生载流子的复合，提高其分离度，从而提升催化剂对RhB的降解率。