磷鎢酸-TiO2-細(xì)菌纖維素光催化膜的制備與表征.pdf

1、二氧化鈦是一種重要的工業(yè)材料材料，廣泛用于光催化，光伏電池，涂料，化妝。TiO2的光催化是目前研究的熱點(diǎn)，主要集中在如何提高TiO2的光催化活性。合成TiO2納米材料能夠有效提高催化活性，常用方法有水熱法、電化學(xué)沉降、溶劑熱、模板法。本文采用細(xì)菌纖維素作為基底，復(fù)合TiO2，制備納米結(jié)構(gòu)的TiO2催化膜。細(xì)菌纖維素是由細(xì)菌分泌的一種納米級(jí)的天然纖維素，在濕度環(huán)境下仍能保持良好的機(jī)械性能。TiO2摻雜降低禁帶寬度，提高光電子的利用率，同樣

2、可以提高催化活性,如摻雜金屬離子、摻雜非金屬元素、半導(dǎo)體材料的表面修飾。在本研究中，采用磷鎢酸摻雜的方法。磷鎢酸是一種雜多酸，具有空間Keggin結(jié)構(gòu)，有強(qiáng)酸性、氧化還原性、和電子轉(zhuǎn)移能力。
　　本研究，首先考察了沉淀法制備TiO2納米顆粒。利用化學(xué)沉降法，合成TiO2，并修飾磷鎢酸，通過FTIR、XRD、TG、TEM等技術(shù)手段表征。結(jié)果表明，TiO2納米顆粒的直徑為20-30nm，且為無定形晶體。磷鎢酸的Keggin結(jié)構(gòu)存在，與

3、TiO2以化學(xué)鍵結(jié)合。通過水熱法處理沉淀法制備的納米顆粒，能夠?qū)o定形的TiO2轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型。根據(jù)以上初研結(jié)果，利用化學(xué)沉降法，將TiO2沉降到細(xì)菌纖維素膜上，用磷鎢酸修飾，制備得到PWA/TiO2/BC復(fù)合膜,通過SEM、FTIR、XPS、XRD等手段表征。結(jié)果顯示，復(fù)合膜具有納米級(jí)的空間結(jié)構(gòu)，TiO2為無定形晶體。沉淀法直接得到的復(fù)合膜有一定的光催化活性，磷鎢酸提高了催化活性。經(jīng)過水熱法處理后，TiO2轉(zhuǎn)變成為了銳鈦礦，與磷鎢酸化