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铁掺杂TiO2-SBA-15催化剂制备及光催化降解甲基橙研究

2016-08-06徐玲,王丽丽,刘建华,吕茂萍

大连理工大学学报 2016年4期

徐   玲, 王 丽 丽, 刘 建 华, 吕 茂 萍

( 内蒙古民族大学 化学化工学院, 内蒙古 通辽 028043 )



铁掺杂TiO2-SBA-15催化剂制备及光催化降解甲基橙研究

徐 玲*,王 丽 丽,刘 建 华,吕 茂 萍

( 内蒙古民族大学 化学化工学院, 内蒙古 通辽028043 )

摘要:采用溶胶-凝胶法,将TiO2负载到介孔分子筛SBA-15上,再通过FeCl3浸渍的方法,将不同量的铁掺杂到TiO2-SBA-15上.通过FT-IR、XRD、N2吸附-脱附和TEM等手段对铁掺杂TiO2-SBA-15催化剂进行表征.结果表明:负载TiO2后的SBA-15依然为高度有序的二维六方结构,比表面积略有减小,说明SBA-15的孔道结构有利于TiO2的分散.掺铁后的TiO2-SBA-15的结构改变不大,且TiO2晶形仍为锐钛矿型.最后以光催化降解甲基橙探究不同铁掺杂量的TiO2-SBA-15催化活性.结果表明:铁离子掺杂量为0.035%(质量分数),紫外光照射200 min时,甲基橙降解率达最高值98.2%.

关键词:铁掺杂;TiO2;分子筛;光催化

0引言

随着科技的进步与工业的发展,环境污染越来越严重,而水污染则成为人们最关心的问题.科学家们努力寻找经济高效的方法来解决水污染的问题,如化学沉淀法、萃取法等都是较为方便可行的方法,但从长远角度考虑最可取的方法是利用催化剂来降解水中污染物.TiO2是一种经济高效、性质稳定、无毒无公害的环境友好型催化剂,其中锐钛矿型TiO2的光催化活性最好[1].但因TiO2本身易团聚,分散度差,吸附率低,禁带宽度较大,对紫外光利用率低,且光照时易产生空穴-电子复合中心,量子产率降低等诸多缺点,限制了其使用范围[2-3].

为了扩大TiO2的使用范围,研究者们一直坚持不懈地致力于将TiO2进行改性,一方面将TiO2负载到具有较大比表面积的载体上,不仅使活性中心分散,也利于回收重复利用;……

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