製備二氧化鈦三氧化鎢

二氧化鈦當今社會,有機污染物在大氣或者水中無處不在,無時不有,又因為半導體TiO2能夠催化降解大氣或水中的有機污染物,更因為其具有無毒、安全、價廉、儲量豐富等優點,因此在應用中備受歡迎。然而,作為一種寬頻隙半導體,TiO2只能吸收占太陽光3%~5%的紫外光,因而光催化效率較低;另外,由於光生空穴-電子對的快速複合,TiO2的量子效率非常低。如何在可見光條件下就能實現水中有機污染物的降解?

為克服上述兩個缺點,並且做到取長補短,以納米TiO2為前驅體,採用水熱一煆燒法製備具有大比表面積和高紫外光催化活性的TiO2納米棒(TiO2-NRs);以400℃煆燒制得TiO2-NRs為載體,採用溶膠-凝膠法制得WO3/TiO2-NRs複合光催化劑,結果可得到,WO3負載量為2%時,WO3/TiO2-NRs在同樣光源條件下的光催化活性是P25的5倍。將WO3-TiO2樣品用於羅丹明-二氯苯氧乙酸溶液的脫色反應,發現其對在溶液中具有高速染料脫色特性。

實驗表明:
1.通過水熱一煆燒法和溶膠-凝膠法製備出有序介孔WO3/TiO2複合材料。
2.二氧化鈦三氧化鎢複合材料呈現二維六方p6mm對稱的孔道結構,並且具有銳鈦礦晶相結構。
3. 二氧化鈦三氧化鎢複合比純二氧化鈦更狹窄的帯隙。
4.WO3/TiO2複合材料的光催化性能通過在氙燈光源(λ400 nm)輻照下降解水中有機污染物,與純TiO2相比,複合材料的光催化活性得到明顯提高。

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