双功能区染料敏化TiO2薄膜的制备及其光降解反应研究

摘要

染料敏化技术是延长二氧化钛对可见光响应的有效方法之一。在光催化降解反应中，主要是通过产生高活性的氢氧自由基(HO-)来分解有机污染物的，因此，染料自身与这种强氧化性的氢氧自由基也很难长时间共存，会逐渐降解而消耗，使敏化二氧化钛的可见光催化体系失去活性，有机污染物的降解反应也逐渐停止。为避免染料消耗，本文设计制备了双功能区染料敏化TiO2薄膜，一个功能区吸附染料，称为染料敏化区，另一个功能区的TiO2薄膜不吸附染料，放置于污染物的溶液中，用于催化降解反应，称为降解区。在敏化区，制备了由敏化的TiO2、电解液以及对电极组成的夹层结构，类似于染料敏化TiO2太阳能电池(DSC)的结构。在3小时内，对4-氯苯酚的去除率达到99%，总有机碳(TOC)的去除率达到57%。在降解苯酚、甲基橙、还原Cr6+的反应中也获得良好的结果。