Keggin型铬取代的磷钨杂多阴离子/二氧化钛纳米膜光催化剂的制备及可见光催化性能

• 作者: 刘高鹏 华英杰 朱兴旺 李帅星 柯小雪 邹晓梅 郭心玮 陈艳 雷琴
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子 二氧化钛 可见光催化剂 溶胶-凝胶法 罗丹明B
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 320-329
• 页数: 10页
• 分类号: O643.3
• 字数: 5596字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11944/j.issn.1000-0518.2016.03.150258

摘要

以钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4为TiO2前驱体,Keggin型铬取代的杂多阴离子PW11Cr为可见光活性组分,采用溶胶-凝胶提拉法在玻片表面制备了PW11Cr/TiO2纳米膜光催化剂,并用UV-Vis DRS、IR、XRD、SEM和TEM等技术手段对催化剂的光吸收性质、化学组成、晶相和表面结构形貌等进行了表征;讨论了膜中PW11 Cr和TiO2相互作用的方式;以染料模型污染物RhB的可见光催化降解为探针,评估了PW11 Cr/TiO2光催化剂的可见光催化活性,讨论了光催化反应机理,并与TiO2的光催化反应机理进行了比较;考察了焙烧温度、PW11 Cr剂量和溶液pH值对光催化活性的影响;最后用RhB的循环降解实验评估了催化剂的光催化稳定性.实验结果表明,PW11 Cr/TiO2光催化剂对可见光有明显吸收,较低焙烧温度(100℃)下得到的膜为无定形结构,而较高焙烧温度(500 ℃)为纳晶结构;前者的光催化活性较高,在200 W金卤灯照射下降解10 μmol/LRhB,120 min的降解率为95％,4h的COD去除率为72％;羟基自由基是导致RhB降解的主要氧活性物质;低的膜处理温度,高的PW11Cr负载量和溶液酸性有利于提高PW11 Cr/TiO2膜的光催化活性;经循环重复使用10次,PW11 Cr/TiO2膜的光催化活性仅有较少损失.