TiO2/SBA-15介孔复合材料的制备及光催化性能研究

作者：陈新富; 王振翠^*; 马丹妮; 王取振; 罗娅琼; 曾觉平

来源：环境科学与技术, 2019, 42(10): 57-63.

DOI：10.19672/j.cnki.1003-6504.2019.10.009

• 纳米TiO2
• SBA-15介孔分子筛
• 甲基橙
• 光催化

为增大半导体TiO2的比表面积,进而提升其光催化性能,同时改善其不易回收的缺陷,该研究以价格便宜、来源广泛的钛铁矿为原料,具有高度有序介孔结构的SBA-15分子筛为载体,通过后合成水解法并调控不同的煅烧温度制得TiO2/SBA-15复合材料,采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、比表面分析仪对样品进行表征。此外,在紫外光照射下,以甲基橙为模拟降解物,考察样品煅烧温度、光催化反应温度对催化效率的影响,对比TiO2/SBA-15复合材料与商用P25的催化效果,分析甲基橙溶液的矿化程度及催化剂的稳定性,并结合活性物种捕获实验提出TiO2/SBA-15光催化降解甲基橙的机制。结果表明:煅烧温度对催化剂的晶型、比表面积和晶粒大小具有显著影响,煅烧温度为550℃时TiO2/SBA-15的比表面积高达386 m2/g,该催化剂在3 h内对甲基橙的降解率为85.1%,溶液矿化率达62.9%。TiO2/SBA-15和商用P25光催化甲基橙均符合准一级反应,速率常数分别为0.633 1 h-1和0.350 6 h-1,TiO2/SBA-15复合材料有效提高了光催化活性并维持良好的稳定性。在该光催化体系中,h+和·O2是起主导作用的活性物种,·OH的影响较小。

• 单位
  海南医学院