介孔结构Na4W10O32/TiO2复合光催化材料的制备及其可见光光催化性能研究

• 作 者: 耿爱芳
• 发表日期: 2006年01期
• 关键词: 可见光光催化 多金属氧酸盐 水热合成法 溶胶-凝胶 锐钛矿 协同作用

采用溶胶-凝胶和程序升温水热法,制备了具有介孔结构的多酸盐-二氧化钛纳米晶复合光催化剂Na₄W₁₀O₃₂/TiO₂;采用电感耦合等离子原子发射光谱、紫外漫反射光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法和X-射线粉末衍射等手段,对所合成材料进行了组成和结构表征。结果表明,形成Na₄W₁₀O₃₂/TiO₂复合材料后,Na₄W₁₀O₃₂的基本结构未发生改变。利用N2吸附测定、透射电子显微镜及扫描电子显微镜技术,对产物的表面物理化学性质和形貌进行了表征。结果表明,产物具有介孔结构。其平均孔径为3.9 nm,平均粒径为20 nm,粒子之间存在轻微聚集,产物的BET比表面积与母体Na₄W₁₀O₃₂相比有了很大提高。通过对水溶液中对硝基苯酚和几种染料（如罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙、刚果红）的可见光光催化降解反应,研究了产物的可见光光催化活性。结果表明,在可见光的照射下,Na₄W₁₀O₃₂/TiO₂具有比锐钛矿TiO₂及H3PW12O40/TiO₂复合材料更高的可见光光催化活性,这种增强的光催化活性主要是由于Na₄W₁₀O₃₂与TiO₂之间的协同效应和产物的介孔道结构所致。此外,催化剂循环使用3次活性基本保持不变,催化剂的分离回收十分容易,呈现出广阔的应用前景。