田清泉，李沛莹，曹攀婷，余强霞

(渭南师范学院化学与材料学院，陕西省煤基低碳醇转化工程研究中心，渭南 714099)

0 引 言

纳米TiO2是处理染料废水的高效光催化剂材料，因价格低廉，催化活性高，性质稳定，被广泛应用于光催化领域[1-4]。利用固定式光催化反应器负载纳米TiO2光催化剂降解目标污染物，具有高效、反应条件可控等优点[5]。相对于纳米粉体TiO2，利用各类涂膜固定负载技术将TiO2用于固定式光催化反应器，可以实现表面接触性催化氧化,TiO2催化剂重复利用[6-7]。溶胶-凝胶法是制备负载TiO2催化剂最常用的方法[8-9]，通过结合各种掺杂技术，提高了纳米TiO2的光催化活性[10-11]。其中钴离子可捕获光生电子或光生空穴，且具有较宽的光响应范围[12]，能够被可见光激发。Bi系氧化物对可见光的响应优于纳米TiO2，是近年来新兴的光催化剂，在可见光分解水和催化降解污染物方面十分有潜力[13-15]。Bi掺杂的TiO2光催化剂体系在可见光范围的光吸收强度明显增大[16]。尽管采用溶胶-凝胶法镀膜时工艺路线较长，但其反应稳定性良好，方法简单、易于操作，形成的溶胶更易于固定至载体上，所得负载型催化剂膜的强度较大[9]，因此溶胶-凝胶法得到了广泛应用。

本文以Al2O3陶瓷片为基体，采用溶胶-凝胶法制备了Bi-TiO2、Co-TiO2溶胶涂膜溶液以及TiO2溶胶涂膜溶液。通过浸渍提拉法及旋涂法在陶瓷基片上制备相应涂层，干燥后于500 ℃空气气氛下保温2 h，获得陶瓷基Bi、Co离子掺杂TiO2膜。以常见的偶氮染料甲基橙溶液为模拟印染废水，探讨了Bi、Co掺杂TiO2薄膜的光催化性能。……