过渡金属离子掺杂对H 4 SiW 12 O4/TiO2光催化性能的影响
2011-01-30任春霞杨广成周文超
泰山学院学报 2011年6期
关键词:催化剂
任春霞,杨广成,董 婷,周文超
(1.泰山学院材料与化学工程系;2.泰山学院生物科学与技术系,山东泰安 271021)
迄今为止,在半导体材料中,TiO2被公认为是最好的光催化材料[1].近几年的研究大多都是围绕对TiO2进行多种元素的共掺杂制的光催化活性较高的光催化剂.钼、钨等元素的杂多酸在光照条件下具有光催化氧化作用,由于Keggin型杂多酸阴离子结构的特殊性,具有很强的接受电子的能力,当TiO2纳米粒子表面修饰杂多酸阴离子后,粒子吸收光子而产生的电子被杂多酸阴离子捕获,从而降低光生电子空穴复合的几率,提高了TiO2光催化效率[2-4].过渡金属氧化物具有较窄的禁带宽度(如Fe2O3,Eg= 2.2eV,λ=563nm),可以很好的利用太阳光能,但Fe2O3自身的空穴寿命较短,已发生光腐蚀现象.现有的研究工作大多集中在提高光催化剂的活性方面,如通过过渡金属离子或非金属离子的掺杂,表面光敏化,分子筛等来提高活性[5-6].
本文采用Sol-gel法制备了SiW12/TiO2,利用浸渍法掺杂过渡金属离子Fe3+、Ni2+,制备了新型纳米光催化剂.利用激光粒度仪,FT-IR等手段对催化剂的结构和粒度进行表征,并用氯乙酸模拟有机污染物考察光催化剂的活性.结果表明过渡金属离子掺杂SiW12/TiO2对有机污染物氯乙酸的光催化降解效果良好.
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
钛酸丁酯(C16H36O4Ti AR天津科密欧化学试剂开发中心);
硅钨酸(H4SiW12O40AR国药集团化学试剂有限公司);硫酸铁和乙酸镍(分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司);实验中所用其余试剂均为分析纯.
FT-IR(FTIR NICOLET6700美……
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