溶胶-凝胶法制备TiO_2-Al_2O_3复合光催化剂及其表征

以钛酸四正丁酯为钛源,异丙醇铝为铝源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察其对甲基橙的吸附性能和在紫外光照射下的光催化活性。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附等对催化剂的晶相结构、化学组成及BET比表面积和孔径分布等进行了表征。结果表明TiO2-Al2O3复合光催化剂由TiO2和Al2O3组成,其中TiO2为单一的锐钛矿晶相,Al2O3为非晶态,Al2O3的存在可抑制TiO2晶粒的生长。在n(Ti)/n(Al)=12,500℃煅烧3h制得的TiO2-Al2O3复合光催化剂比表面积达99.21m2/g,平均孔径为22.39nm,累计孔容积为0.4493cm3/g。在500℃煅烧制得的复合光催化剂具有最佳的光催化活性和吸附性能。与纯TiO2相比,相同条件下TiO2-Al2O3复合光催化剂的光催化活性和吸附性能都有较大提高。     

混合靶磁控反应溅射制备铁掺杂TiO_2光催化剂薄膜

采用直流磁控反应混合靶共溅射的方法,在玻璃基体上制备出了Fe掺杂的TiO2膜,优化了沉积条件以制备出均匀透明的TiO2膜。通过调整固定在Ti靶上的Fe片面积可以控制膜中Fe的浓度。随着Fe浓度的增加,膜的表面形貌从平整变得粗糙。Fe含量低的膜为锐钛矿晶体结构,在Fe含量高的膜中出现了Fe的氧化物。在纯TiO2膜中钛以Ti4+的形式存在,而在含Fe的膜中钛的氧化态下降,出现了混合价态。Fe的存在导致膜的光谱吸收边沿向可见光谱方向移动。Fe掺杂浓度低的膜比纯TiO2膜表现出了更强的光催化活性。另一方面,过多Fe的掺杂导致TiO2膜的光催化活性快速下降。     

煅烧时间对TiO2-Al2O3复合光催化材料性能的影响

研究500℃下煅烧不同时间对溶胶-凝胶法制备的TiO2-Al2O3复合材料的吸附性能和光催化性能的影响.经表征分析可知,所制备材料由锐钛矿型TiO2和非晶态Al2O3组成.随着煅烧时间的增加,样品的晶粒逐渐长大,但煅烧时间对样品颗粒的表面形貌影响不大,其表面形貌较为平坦.煅烧2.5h或3h所制得样品的比表面积较大.复合材料对甲基橙的吸附率在5％～8％之间,随煅烧时间的变化不大.经500℃煅烧3h制得的TiO2-Al2O3复合材料的光催化活性最佳,经紫外光照射90 min后可使甲基橙溶液总脱色率达95.2％.