金属有机框架化合物制备多孔碳负载TiO2光催化剂

摘要

为开发一种易降解水中有机污染物的高效催化剂,使用水热法合成了一种Zn-Ti基的金属有机框架化合物作为前驱体模板,再通过在不同温度下烧结而获得一系列具有高比表面积的介孔新型纳米复合材料.运用XRD、SEM、BET、TG、UV-vis DRS、UV-vis等一系列检测方法对新材料进行表征,并使用高压汞灯作为光源降解亚甲蓝(MB)这一代表性有机污染物来检测其催化效果.结果表明,烧结温度在950℃(ZTOF-P9.5)时表现出良好的催化效果,并且其降解MB的速率是商业型TiO2(P25)的2.5倍,主要是因为锐钛矿型和金红石型TiO2混合掺杂;此外,由于Zn2+被碳热还原成金属Zn,而Zn在高于其沸点的条件下蒸发,从而形成较高比表面积和均匀的孔径分布,所以显著提高了该催化剂的光催化活性.