生物质改性纳米TiO_2的制备及其结构表征

摘要

采用溶胶-凝胶法制备了系列生物质改性复合纳米TiO_2。以亚甲基蓝溶液为模拟污染物,考察了其可见光催化活性,并确定了最佳制备工艺。通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)、荧光光谱(PL)等手段对催化剂样品进行了表征。实验结果表明,催化剂对亚甲基蓝的光催化降解适应一级反应动力学,复合TiO_2和纯TiO_2的反应速率常数分别为0.4990 h-1和0.0305h-1,且复合催化剂实现了C、N、S、P、K等多元素的共掺杂。相比纯TiO_2,复合TiO_2的比表面积增大,结晶度升高,光生载流子复合率降低,吸收边带红移,禁带宽度窄化了0.09 e V。