鈦鈮酸納米片與金屬氧化物的組裝及光催化性能研究.pdf

1、光催化降解有機(jī)污染物由于無(wú)毒、易后處理等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為研究熱點(diǎn)。而層狀鈦酸鹽、鈮酸鹽以及鈦鈮酸鹽具有層狀結(jié)構(gòu)，在適當(dāng)改性后可以由紫外型光催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光催化劑。大大利用了太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光，節(jié)約了能源，符合綠色化學(xué)要求。
　　本文通過(guò)高溫固相法制備出層狀鈦鈮酸鉀(KTiNbO5)作為前驅(qū)體，經(jīng)過(guò)酸化、剝離-重組后，制備出了產(chǎn)物鈦鈮酸納米片(e-HTiNbO5)，并通過(guò)不同的金屬氧化物MOx(M=Zn，Ce)進(jìn)行復(fù)合改性，以制備出在

2、可見(jiàn)光下對(duì)有機(jī)污染物中的含硫化合物也具有光催化活性。本文探究了剝離過(guò)程對(duì)制備的納米片的性能影響，并根據(jù)不同的金屬氧化物的物化性質(zhì)通過(guò)不同的方法將過(guò)渡金屬氧化物MOx(M=Zn，Ce)負(fù)載在e-HTiNbO5納米片上，制備出了具有獨(dú)特光化學(xué)性質(zhì)以及獨(dú)特結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合可見(jiàn)光光催化劑。選用多種X-射線粉末衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)等技術(shù)對(duì)催化劑的物化性質(zhì)進(jìn)行表征，并通過(guò)在自然光下催化氧化乙硫醇(EM)來(lái)評(píng)

3、價(jià)催化劑對(duì)硫化物的催化活性。使用傅立葉變換紅外光譜分析催化劑表面吸附的物種來(lái)考察光催化性能。
　　結(jié)果顯示，采用高溫固相法制備的層狀KTiNbO5經(jīng)過(guò)離子交換、剝離-重組改性后，形成單片形式的納米溶膠。通過(guò)控制滴酸速度，可以控制納米片的形貌。剝離后的納米片聚集體保持了層狀結(jié)構(gòu)，但結(jié)晶度有所變化。e-HTiNbO5和過(guò)渡金屬氧化物MOx(M=M=Zn，Ce)復(fù)合后，MOx/e-HTiNbO5在可見(jiàn)光下對(duì)乙硫醇具有較好的光催化氧化效果

4、。同時(shí)，客體MOx和主體e-HTiNbO5之間具有較強(qiáng)的作用力，大大降低了光生電子-空穴的結(jié)合速率。
　　在太陽(yáng)光下光催化氧化乙硫醇結(jié)果表明，MOx/e-HTiNbO5(M=M=Zn，Ce)在太陽(yáng)光下通過(guò)靜態(tài)吸附，對(duì)乙硫醇均具有較高的光催化氧化活性。其中，CeO2/e-HTiNbO5和ZnO/e-HTiNbO5相比，前者的光催化活性更高，但后者的主體材料納米片的剝離程度更高。對(duì)納米片進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男圆粌H能有效提高樣品的比表面積，還能