Fe,Ag-TiO2-SBA-16的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，如何控制和處理環(huán)境污染已成為當(dāng)前的重大課題。在眾多納米光催化材料中，TiO2因其氧化性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、廉價(jià)無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，成為最有發(fā)展前景的納米光催化劑，但存在量子產(chǎn)率低、回收困難等不足。目前國(guó)內(nèi)外同行公認(rèn)的對(duì)TiO2進(jìn)行改性是提高其光催化活性，拓展光譜響應(yīng)范圍的有效辦法。本研究利用介孔分子篩SBA-16的孔道均勻性和負(fù)載便捷性，制備了比表面積大，分散均勻的Fe-TiO2/SBA-16和Ag-TiO2/SBA-16負(fù)載型

2、光催化劑，并進(jìn)行了相關(guān)表征和光催化性能檢驗(yàn)。
　　在酸性條件下，以三嵌段共聚物F127為模板劑，正硅酸乙酯為硅源，在不同晶化溫度下水熱合成了不同的比表面積和孔徑的SBA-16介孔分子篩。并以此為基底，鈦酸四丁酯為鈦源，通過(guò)孔道內(nèi)水解法制備了 TiO2/SBA-16。采用XRD、N2吸附-脫附、TEM等手段進(jìn)行了測(cè)試。表征結(jié)果表明：催化劑仍然保持了SBA-16的介孔結(jié)構(gòu)，但比表面積、孔容和孔徑隨TiO2的負(fù)載量的增加而減小。TiO2

3、/SBA-16光降解羅丹明B實(shí)驗(yàn)證明：以100℃晶化制得的SBA-16為基底，45％TiO2為負(fù)載量制備的45%TiO2/SBA-16100的催化活性，達(dá)到為84.02%。
　　以Fe(NO3)3·9H2O和AgNO3為金屬源，100℃晶化的SBA-16為基底，通過(guò)孔道內(nèi)水解法制備了不同摻雜量的Fe，Ag-45%TiO2/SBA-16催化劑。XRD測(cè)試表明TiO2顆粒粒徑小、晶化程度不高，N2吸附-脫附、TEM測(cè)試表明催化劑具有有

4、序的介孔結(jié)構(gòu)且有TiO2顆粒堆積在催化劑表面，XPS測(cè)試表明Fe3+已經(jīng)進(jìn)入到TiO2晶格中，Ag以單質(zhì)形式沉積在TiO2表面。
　　以Fe(NO3)3·9H2O和AgNO3為金屬源，TBOT、冰乙酸為反應(yīng)物，乙酸乙酯為溶劑，通過(guò)溶劑熱法制備了不同摻雜量的Fe，Ag-45%TiO2/SBA-16催化劑。XRD測(cè)試表明 TiO2顆粒粒徑較大、晶化程度高，N2吸附-脫附、TEM測(cè)試表明 TiO2顆粒均勻負(fù)載于SBA-16孔壁上沒(méi)有在表

5、面堆積，XPS測(cè)試表明 Fe3+已經(jīng)進(jìn)入到TiO2晶格中，Ag以單質(zhì)形式沉積在TiO2表面，且分散更均勻。
　　以羅丹明B為降解底物，對(duì)兩種方法所制備的Fe和Ag摻雜催化劑的光催化活性進(jìn)行比較研究。光催化結(jié)果表明：溶劑熱法制備的Ag摻雜的催化劑催化活性相對(duì)較高，最佳TiO2負(fù)載量為45%，最佳Fe摻雜量為0.05at%，最佳Ag摻雜量為0.5at%，光催化降解2h后，對(duì)羅丹明B的降解率分別為92.76%和95.05%，遠(yuǎn)高于商用P