爆炸法制备TiO2-纳米碳复合材料及光催化降解染料废水研究
2016-09-05孙瑞敏
山东化工 2016年12期
关键词:复合材料
王 丽,赵 辉,陈 永,韩 冰,孙瑞敏
(河南省先进碳化硅材料重点实验室,开封大学功能材料研究中心,河南 开封 475004)
爆炸法制备TiO2-纳米碳复合材料及光催化降解染料废水研究
王 丽,赵 辉,陈 永,韩 冰,孙瑞敏
(河南省先进碳化硅材料重点实验室,开封大学功能材料研究中心,河南 开封 475004)
利用爆炸辅助气相沉积法制备TiO2-纳米碳复合材料,并考察原料添加比例对所得产物晶型,光吸收性能和光催化性能的影响。结果表明:TiO2-纳米碳复合材料中TiO2的晶型较原料P25的晶型有大的改变,光吸收范围拓宽;TiO2-纳米碳复合材料的可见光催化性能比P25的光催化性能有明显提高。
TiO2;TiO2-纳米碳复合材料;爆炸辅助气相沉积;纳米碳;掺杂; 光催化性能
二氧化钛由于具有化学性质稳定、抗光腐蚀、无毒和低成本以及光催化活性高等特点而备受人们关注[1]。半导体TiO2是一种重要的光催化剂,被广泛的应用于光催化降解有机污染物、太阳能电池、气敏传感器、光解水制氢等[2]。因TiO2的禁带宽度较大(Eg=3.2eV),只能吸收紫外光,而紫外光在太阳光中的含量较少,仅有3%~5%,且TiO2光量子效率最多不高于28%[3],故太阳能利用率仅在1%左右;此外,TiO2在光激发下生成的自由电子很容易与正的空穴再复合,导致光量子效率很低,这极大地限制了TiO2的应用范围。
TiO2与碳纳米材料包括C60、石墨烯、碳纳米管、活性炭等复合可以有效提高TiO2的光催化性能。碳纳米材料提高TiO2催化性能的机理主要有以下几种:1、碳纳米材料作为电子受体或电子陷阱,有效促进了光生电子-空穴的分离,比如C60[1],石墨烯[4],CNTs[5];……
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