电气石表面TiO_2微孔空心球簇的制备及光催化活性研究

摘要

用溶胶-凝胶技术在紫铜表面制备含电气石矿物粉末的TiO_2复合薄膜,研究薄膜的制备方法、显微结构及其光催化活性。用SEM技术研究电气石-TiO_2复合薄膜的微观结构和电气石表面TiO_2的显微结构,测量了TiO_2空心球直径、TiO_2空心球簇大小,同时用电子探针对电气石-TiO_2复合薄膜中的TiO_2空心球簇表面及球簇周围TiO_2膜进行了成分分析;并用电气石/TiO_2复合薄膜光催化降解甲基橙水溶液,研究电气石对TiO_2薄膜光催化活性的影响。结果发现,紫铜表面上电气石微粒均匀分布在TiO_2薄膜中,且在电气石微粒表面可形成TiO_2微孔空心球和微孔空心半球构成的微孔空心球簇,空心球和空心半球的平均粒径为2μm;经紫外线照射180min后,与不含电气石的TiO_2薄膜相比,含电气石0.5％的TiO_2复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可提高31.9％,电气石可以明显提高TiO_2薄膜的光催化活性。