二氧化钛基纳米复合光催化材料的制备方法及应用研究进展
2024-02-13唐传军孙守龙
*唐传军 孙守龙
(1.山东鲁轻安全评价技术有限公司 山东 250101 2.山东鸿丰安全科技有限公司 山东 276000)
近年来报道的许多以二氧化钛为基底的新型光催化纳米复合材料因具有优异的光催化活性、寿命和降解效果而备受瞩目。本文就近几年来二氧化钛基纳米复合光催化制备及应用进行综述。
1.二氧化钛基纳米复合光催化材料的制备
(1)非金属元素掺杂二氧化钛基纳米复合光催化材料的制备。硼共掺杂是减小TiO2带隙,提高TiO2光催化活性的有效途径。Zhang C.等人[1]利用传统的水热法制备了B掺杂TiO2微球,发现通过B元素的掺杂可以对TiO2锐钛矿相的晶体生长有一定的抑制作用,并使TiO2微球的比表面积增加,当B/Ti比值为0.6时,其比表面积为182.48m2/g,在可见光下表现出较强的光催化活性,可在70min内完全光降解气态苯。Swapnil K.等[2]利用经济、无害的淀粉作为碳源,成功合成了低温纯锐钛矿碳掺杂二氧化钛(C-TiO2),发现在400℃焙烧后,C-TiO2具有球形晶型、高比表面积和2.79eV的带隙。
由于N的原子尺寸(0.070nm)与O原子(0.066nm)的相当,且N(2p)态可以有效地与O(2p)态混合,因此氮可以很容易的被引入到二氧化钛中。Mahy J.G.等[3]采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO2,利用了尿素、乙二胺和三乙胺三种氮源,使二氧化钛的光活性得以向可见光区扩展,对于尿素和三乙胺掺杂的样品,形成了粒径为6~8nm的锐钛矿纳米粒子TiO2NPs,比表面积为200~275m2·g-1。在掺杂乙二胺的样品中,观察到金红石相的形成,TiO2NPs粒径没有改变,比表面积为185~240m2·g-1。结果表明N通过Ti-O-N键在TiO2材料中掺入,能吸收可见光催化降解染水中的硝基苯酚污体。……
