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回流法制備TiO2微球及其結(jié)構(gòu)和催化性能研究

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【中文關(guān)鍵詞】二氧化鈦  回流法  溶劑熱法  光催化  
【摘要】采用回流法制備了介孔TiO2微球催化劑, 利XRD、FE-SEM、BET 等方法對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行了表征, 并與溶劑熱法制備的樣品進(jìn)行比較, 研究不同制備方法對(duì)TiO2結(jié)構(gòu)、形貌及催化性能的影響。結(jié)果表明,回流法制備的樣品為銳鈦礦單相微球, 晶粒間堆積形成介孔結(jié)構(gòu), 比表面積大; 而溶劑熱法制備的介孔樣品含金紅石和銳鈦礦兩相。以EtOH/HCl 為回流溶劑制備的樣品孔徑約為5 nm, 孔徑分布窄, 比表面積可達(dá)496 m2 / g,光催化去除Cr(Ⅵ)反應(yīng)速率快, 去除率達(dá)到99%。
【部分正文預(yù)覽】

在光催化研究應(yīng)用領(lǐng)域中, TiO2類催化劑因具有催化活性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn), 在重金屬離子及染料廢水處理方面得到廣泛應(yīng)用[1-3]。制備TiO2催化劑常用的方法有溶膠-凝膠法[4]、水熱法[5]、溶劑熱法[6] 等。溶膠-凝膠法操作簡(jiǎn)單, 但是產(chǎn)物團(tuán)聚問(wèn)題尚無(wú)法徹底解決, 而且催化劑的結(jié)構(gòu)形貌難以控制; 水熱法、溶劑熱法制備條件比較苛刻, 對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)有一定限制。近來(lái), 采用低溫回流法[7]制備TiO2催化劑成為研究熱點(diǎn), 通過(guò)控制鈦酸丁酯濃度、改變?nèi)軇┑瓤芍苽涑鼍涂煽亍畏稚⒌腡iO2, 該方法原理簡(jiǎn)單、條件溫和、操作性強(qiáng), 適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。Li Sheng 等[8-9] 采用沸水回流法制備了單分散的介孔TiO2, 所得催化劑對(duì)光降解羅丹明-B 具有很高的活性。本文以鈦酸丁酯為鈦源, 通過(guò)回流法和溶劑熱法處理前體沉淀制備了TiO2催化劑, 研究不同制備方法對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和形貌的影響。以K2Cr2O7水溶液模擬廢水, 通過(guò)對(duì)Cr(Ⅵ)的光催化去除比較了樣品的光催化性能。

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