铅-二氧化钛薄膜的制备与光催化性能研究.pdf

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1、第46卷第9期无机盐工业2014年9月INORGANICCHEMICALSINDUSTRY75铅一二氧化钛薄膜的制备与光催化性能研究孙怀字，房威。李雪(沈阳化工大学化学工程学院，辽宁沈阳110142)摘要：以钛酸丁酯为前驱体。醋酸铅为铅物种掺杂给体。采用溶胶一凝胶法制备经铅掺杂改性的二氧化钛溶胶，利用浸渍提拉法在普通玻璃片上制备铅一二氧化钛薄膜，利用x射线衍射(XRD)及扫描电镜(sEM)测试手段对制备的样品进行表征，考察煅烧温度、掺铅量等影响因素。以甲基橙溶液为模拟污染物，30W紫外灯为光源。

2、考察了铅一二氧化钛薄膜的光催化活性。研究结果表明．掺杂适量的铅离子可以促进二氧化钛锐钛矿相含量的增加及晶粒尺寸的减小；随着煅烧温度的升高，铅一二氧化钛的结晶度提高，复合薄膜表面的二氧化钛颗粒形貌逐渐变为规则形状。当煅烧温度为600oC、铅质量分数为0．3％时．复合薄膜具有较好的光催化活性。关键词：铅一二氧化钛；溶胶一凝胶法；甲基橙；光催化中图分类号：TQ134．1l文献标识码：A文章编号：1006—4990(2014)09—0075—04Preparationandphotocatalyticp

3、erformanceofPb-TiOzfilmsSunHuaiyu，FangWei，LiXue(CollegeofChemicalEn~neenng，ShenyangUniversityofChemicalTechnology，Shenyang110142，China)Abstract：Pb-dopedTiO2solwaspreparedbysol-gelmethod，inwhichtetrabutyltitanatewasusedasTi-precursorandleadacetateasdo

4、pingsubstancedonor．TiO2filmwassuccessivelypreparedoncoverglassbydip—coating．ThepreparedsampleswerecharacterizedbyXRDandSEM．TheinfluencingfactorsofdiferentheattreatmenttemperaturesandamountsofPbdopingwereinvestigated．ThephotocatalyticactivitiesofPb-Ti

5、O2filmsweretestedbydegradationofmethylorange，with30WUVlampasthelightsource．ResultsshowedthattheamountofPbcanpromotetheincreasingofanatase—phasedTiO2contentandthedecreasingofgrainsize；crystallinityofPb-TiO2increasedwitlltheincreasingoftreatmenttempera

6、ture，andmorphologyofTiO：particlesoncompositefilmsurfacebecameregularshapegradually．Whentheheattreatmenttemperaturewas600oCandmassfraction0fPbwasO_3％．thecompositefilmhadbetterphotocatalyticactivity．Keywords：Pb-TiO2；sol-gel；methylorange；photocatalysis1

7、972年，A．Fujishima等⋯发现了受光照的TiO用浸渍提拉法镀膜。制得催化活性较高的Pb—TiO表面能发生水的氧化还原反应．从而开始光催化反复合薄膜．并对甲基橙溶液降解情况进行实验应的研究实践证明。对一些毒性大以及生物难降研究解的有机污染物．利用TiO，的光催化性质可以将其1实验部分在常温常压下转化成HO和CO等无机物。但是，1．1实验药品和仪器目前的光催化量子效率较低[．通过各种方法拓宽药品：钛酸丁酯、聚乙二醇4000(PEG4000)均光谱响应范围、提高量子效率成为科研工作的热为化学

8、纯：无水乙醇、冰乙酸、醋酸铅、甲基橙均为分点，其中包括晶型、金属离子掺杂、非金属掺杂、贵析纯。金属沉积、染料光敏化、二元半导体复合等。笔者将仪器：T6紫外可见分光光度计：DF—l型集热式Pb引入到TiO光催化体系中[3-43，由于铅离子可更磁力搅拌器：JSM一6360LV型高低真空扫描电子显有效地捕获光电子．有利于光生电子与空穴的分离微镜；D8Advance型X射线衍射仪；TH—IOOQX型和降低还原反应，从而大幅提高了TiO光催化的活性[5]。笔者采用溶胶一凝胶法制备Pb—TiO溶胶，采超声波