自支撑黑色TiO2圆球的制备及其光催化性能的研究.pdf

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1、第27卷第9期化学研究与应用Vo1.27.No.92015年9月ChemicalResearchandApplicationSep.,2015文章编号:1004—1656(2015)12-1300-05自支撑黑色TiO2圆球的制备及其光催化性能的研究辛林林,刘雪锋(江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122)摘要:为探索自支撑黑色TiO在可见光下降解有机污染物的催化性能,以粒径为385nm的单分散白色TiO圆球为前驱体,再经H氛500oC处理得到形貌尺寸未有明显改变的黑色TiO:圆球。XRD和Raman结果表明黑色和白色TiO圆球的晶型为锐钛矿相;与白色TiO:圆球

2、相比,黑色TiO圆球的比表面积增大但是其带隙宽度降低为2.72eV;黑色、白色TiO:圆球和P25在可见光照下催化降解MB结果表明,黑色TiO:圆球具有较好的催化活性,循环使用1O次后,其催化活性没有明显衰减。关键词:黑色TiO纳米圆球;可见光催化;可重复使用中图分类号:O614.41文献标志码:AFabricationofself—supp0rtedblackTiO2nanospheresandtherelatedphotocatalyticperformanceXINLin—lin,LIUXue—feng(Schoolofchemicalandmaterialengi

3、neering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract:Inordertoexplorethecatalyticpropertiesofself-supportedblackTiO2indegradationoforganicpollutantsundervisiblelight,blackTiO2nanosphereswereobtainedbycalcinationundertheH2atmosphereat500~C,usingmonodispersewhiteTiO2nano—sphereswithdiameter

4、of385nmastheprecursor.Nosignificantchangesinthemorphologyandsizewereobservedbetweenthepre-cursorandtheresultedblackTiO2nanospheres.XRDandRamanresultsshowedthatblackandwhiteTiO2nanospheresarctypicalanatasephase;comparedwithwhiteTiO2nanospheres,thespecificsurfaceareaofblackTiO2nanospheresin

5、creasedbutitsbandgapreducedto2.72eV.ResultsofphotocatalyticdegradationofMBundervisiblelightcatalyzedbyblack,whiteTiO2ballsandP25,respectively,showedthattheblackTiO2nanosphereshavebettercatalyticactivity,ariditscatalyticactivitydoesnotattenuateobviouslyaftercycling10times.Keywords:blackTiO

6、2nanospheres;photocatalysisundervisiblelight;reusableTiO是催化有机废水光降解和光解水领TiO(黑色TiO)表现出良好的可见光催化活性而域¨重点关注的催化剂之一,它几乎对所有已知引起人们极大的重视。。但是,以纳米SiO,颗的水体有机污染物都具有良好的光催化降解作粒为载体的黑色TiO,光催化活性却低于相应的白用。但是由于禁带宽度较大,普通TiO只响应色TiO14],那么,自支撑黑色TiO:的催化活性是占太阳光不到5%的紫外光j。借助于Pt、和否不衰减且比较稳定?Au等纳米颗粒的表面等离子共振效应,既可将由此设想,采用尺寸

7、相对较大(>100nm)、结TiO的光响应范围拓展至可见光区,又可有效避构相对简单规整的白色TiO圆球为前驱体,在其免载流子复合。近年来,H氛热处理过的表面原位氢化处理后形成尺寸形貌与前驱体相似收稿日期:2015-02-26;修回日期:2015-03-31基金项目:国家自然科学基金项目(21071065)资助;教育部基金项目(教外司留[2011]l139)资助;江苏省青蓝工程资助联系人简介:刘雪锋(1973一),男,教授,主要从事应用化学研究。E—mail:xfliu@jiangnan.edu.CB第9期辛林林,等:自支撑黑色

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