银掺杂介孔二氧化钛的制备及可见光催化性能
2014-07-13李佑稷邓瑞成匡美容
硅酸盐学报 2014年9期
关键词:催化剂
徐 鹏,李佑稷,刘 晨,李 铭,邓瑞成,匡美容
(吉首大学化学化工学院,湖南 吉首416000)
伴随着工业和农业的发展以及人口的增长,各种污染物的流入对洁净的水资源环境造成了极大的伤害。TiO2因其无毒、光催化效率高、反应条件温和、耐酸碱性好、化学性质稳定、价廉易得、光照下不易分解、大部分条件下不溶于水,彻底氧化污染物为CO2和H2O,且对目标降解物无选择性等优点,已成为光催化剂研究的热点[1--3]。禁带宽度约为3.2 eV 的二氧化钛激发产生电子--空穴对时需用紫外线光照射,而紫外光只占太阳光的5%左右,其电荷载流子复合速率很快,所以TiO2在太阳光下的光催化活性及对污染物的降解效率并不高,从而限制了TiO2光催化剂的广泛应用[4]。目前,人们通过各种方法对TiO2进行改性以提高其光催化活性,如贵金属 掺 杂[5]、金 属 离 子 掺 杂[6]、半 导 体 复 合[7]等。Choi等研究了21 种金属离子对TiO2的掺杂效果[8],发现对TiO2进行贵金属Pd、Pt、Au、Ag的修饰是一种有效方法,沉积在TiO2表面上的贵金属可以作为光生电子的接收器,使光生电子转移到金属表面,促进界面载流子的输送,从而降低光生电子和空穴的复合几率、延长空穴的寿命、提高其光催化活性。在Pd、Pt、Au、Ag 等贵金属中,Ag 的成本低,毒性小,且较易实现工业化,并可将光谱响应范围拓展到可见光区,因此,通过沉积贵金属银,提高TiO2的光催化活性具有重要意义[9]。催化剂的高比表面积不但通过吸附作用可以为光催化环境提供高浓度反应物,而且也能够产生大量的活性中心,从而加快催化速率。……
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