磁性纳米TiO2 /SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及光催化性能研究

摘要

以化学共沉淀法制备的纳米铁氧体Fe3O4为磁载体,采用溶胶-凝胶法制备易于固液分离回收的新型磁性纳米TiO2 /SiO2/Fe3O4光催化剂.采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、傅立叶红外变换光谱和紫外可见漫反射光谱等对催化剂进行表征.以酸性大红3R为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了研究.结果表明,磁性纳米TiO2 /SiO2/Fe3O4光催化剂样品混晶中,锐钛矿相TiO2 占90%以上,制备的催化剂样品为层状结构,平均颗粒粒径约为(50～80) nm,呈现顺磁性,在外加磁场的作用下,催化剂可与液相迅速分离.同时,磁性纳米TiO2 /SiO2/Fe3O4光催化剂具有较强的光催化活性,在光催化剂用量0.5 g·L-1、溶液初始浓度100 mg·L-1和光催化反应120 min条件下,酸性大红3R降解率达95%.