单分散TiO2/SrTiO3亚微米球的制备及其光催化性能

摘要

以无定型亚微米级TiO2为模板,通过水热结合热处理工艺反应合成SrTiO3微球,然后以硫酸钛水解的方法在SrTiO3微球表面复合TiO2材料。利用X射线衍射、场发射扫描电镜等对样品进行表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,在紫外光照射下,评价TiO2/SrTiO3复合微球的光催化性能。结果表明,Ti/Sr质量比、陈化条件、热处理工艺对微球形貌的晶体结构产生重要影响。合适的Ti/Sr质量比及对水解产物进行K0H溶液的陈化能够得到较好的复合效果,K0H陈化溶液的浓度为1 mol/L时,微球表面附着有颗粒状物质,分散均匀,陈化溶液浓度过高,微球形貌被破坏;Ti/Sr质量比越大,则TiO2就越容易附着在微球表面,包裹层变厚,微球表面变光滑。热处理工艺对SrTiO3的结晶起重要作用,热处理工艺结合后续的水热原位反应能得到结晶良好的TiO2/SrTiO3复合材料,复合微球保持了TiO2模板的形貌及单分散状态,直径为0.5μm,微球表面分布50nm级别的突起,呈微纳米分级结构。该复合材料在波长为360 nm的紫外灯照射下,6h内能使亚甲基蓝溶液褪色80%。