WO3-TiO2复合半导体光催化剂的制备和应用
2014-10-13王谢菲
景德镇学院学报 2014年3期
王谢菲
(景德镇二中,江西 景德镇 333000)
自1972年日本Fujishima和 Honda[1]发现 TiO2单电极光解水以来,纳米半导体多相光催化反应方面的研究得到了深入而广泛的开展。环境光催化是目前研究的热点,是一种消除污染的环境友好先进技术。然而,光催化反应速率不够快是阻碍光催化废水处理工艺工业化应用的重要因素[2]。K.Vinodgopa等[3]报道TiO2与SnO2制成复合薄膜光催化降解偶氮染料酸性桔黄7效果良好。理论上,TiO2与WO3制成复相材料也可能达到同样效果。二者的带隙能级均为3.2eV[4],在pH值为7时,WO3的导带低于TiO2的,WO3的导带可充当一个电子转移中心,这些电子有效地转移给氧并使之还原,而空穴则聚集在TiO2的价带;光生电子与空穴有效地分离。目前,关于WO3-TiO2复合体光催化的研究报道较少,本研究采用Sol-Gel法制备WO3-TiO2纳米粉末,并研究其处理亚甲基蓝的去除率。
1 实验
1.1 TiO2与WO3-TiO2纳米粉末的制备方法
实验采用药品均为分析纯。以钛酸丁酯为主要原料,在室温下,将钛酸丁酯与所需乙醇量的一半混合,然后,将冰醋酸、水与另一半量的乙醇混合溶液缓慢滴入其中,不断搅拌,形成均匀透明的溶胶,放置几天,待形成凝胶后,真空干燥,玛瑙研磨,在一定温度下热处理即可得到纯TiO2纳米粉末。制成TiO2透明溶液后,在形成凝胶之前,缓慢加入不同质量的钨酸钠或氧化钨,不断搅拌,形成均匀的浆糊状体。采用上述同样方法即可制备WO3-TiO2纳米粉末。本实验中分别制得WO3质量分数为1%、2%、5%、7%、10%的WO3-TiO2。
1.2 光催化性能实验
以250W高压汞灯作为光源,200mg/L亚甲基蓝溶液100ml,调节 pH 值至 4[5],催化剂用量为 2g/L[6]。……
登录APP查看全文
