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Fe2 O3/TiO2复合光催化剂的制备及其表征

2012-01-29陈仕祥彭秀达

武汉科技大学学报 2012年6期

刘 红,陈仕祥,彭秀达,王 翠

(武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081)

以TiO2为代表的半导体光催化剂用于污水处理越来越受到普遍关注。TiO2在紫外光作用下能产生氧化能力很强的羟基自由基,可使有机污染物氧化后生成CO2、H2O及其它简单无机离子[1]。但由于TiO2光催化剂禁带较宽,只对紫外光响应,光激发产生的电子-空穴对容易复合,其催化效率较低。改进研究发现,用能隙较窄的半导体与TiO2复合制成的光催化剂,可使光催化活性得以提高[2-5]。有关复合半导体光催化剂的研究报道很多[6-15],这些复合半导体光催化剂几乎都表现出高于单一半导体光催化活性的性质。上述复合光催化剂的制备大多采用浸渍法、水热法和混合溶胶法。微乳液法是近年来兴起的一种合成纳米材料的理想方法,具有反应条件温和、实验装置简单、操作方便、应用领域广等优点[16]。

本文以九水硝酸铁为铁源、硫酸钛为钛源,采用微乳液法制备Fe2O3/TiO2复合光催化剂,并用SEM、FTIR、XRD、BET和甲基橙降解率对复合光催化剂性能进行表征,考察不同制备条件下复合光催化剂的活性。

1 实验

1.1 试剂

试剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、正庚烷、正丁醇、硫酸钛、九水硝酸铁、氨水和甲基橙,均为分析纯。

1.2 Fe2 O3/TiO2复合光催化剂制备

将4 g十二烷基硫酸钠、5 m L正丁醇与30 m L正庚烷混合并搅拌均匀,按照一定Fe与Ti的摩尔比,在快速搅拌下缓慢滴加一定体积的九水硝酸铁和硫酸钛水溶液,得到澄清的微乳液,用氨水调节微乳液p H值至6,超声波分……

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