TiO2/C復合光催化劑的制備及降解染料性能的研究

鮑站霞，王淑花，高銀東，于曉穎，溫澤玲，史晟，侯文生

(太原理工大學 輕紡工程學院，山西 太原 030024)

由于TiO2具有活性高、化學性質穩定、成本低廉、無二次污染[1-3]等優點，自被發現有光催化作用以來就一直是光催化研究的熱點材料[4]。納米TiO2粉末已被許多研究人員應用于光化學法去除各種污染物和廢物[5-7]，但是，納米TiO2粉末光催化也存在一定的缺點，一是納米TiO2光催化劑的禁帶較寬，只能被紫外線激發，對可見光吸收率差；二是光生電子與空穴的復合率高，光量子效率低；三是納米TiO2的固定化問題[8]，如易流失、易團聚[9]等。

本課題選用廉價易得的純棉織物作為載體，采用水熱法和低溫煅燒在織物上原位合成負載牢固、分散性高的銳鈦礦型TiO2納米粒子，永久賦予織物光催化性能。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鈦酸四丁酯(TBT)、亞甲基藍(MB)均為分析純；純棉織物；去離子水，實驗室自制。

18 W紫外燈(主要工作波長為365 nm)，江陰市飛揚器械有限公司；SX2-12-10箱式電阻爐；NBD-T1700高溫管式爐；DZF-6050真空干燥箱；721可見分光光度計；JSM-6510LA型掃描電子顯微鏡；TL-8000 型傅里葉變換紅外光譜儀；TD-3700型X射線衍射儀。

1.2 TiO2/C復合光催化劑的制備

將棉織物裁剪成1 cm×1 cm的形狀，然后稱取1.6 g裁剪后的棉織物浸入到8 mL TBT溶液中，浸漬24 h。取出浸漬后的棉織物，并從棉織物表面盡可能多地擠去多余的液體，再將浸漬后的織物迅速浸入40 mL 80 ℃的去離子水中，水解30 min。隨后，將其轉移到聚四氟乙烯高壓釜中，在150 ℃下水熱處理10 h。待冷卻后，將產物倒入燒杯中，超聲處理1 min后，用去離子水洗滌3次，再在60 ℃下干燥。……