构树叶制备介孔TiO_(2)/SiO_(2)复合材料的光催化性能及其动力学研究

作     者：李英萍 高培元 王美敬 雷月香 陈阵 马永平 LI Ying-ping;GAO Pei-yuan;WANG Mei-jing;LEI Yue-xiang;CHEN Zhen;MA Yong-ping

作者机构：昆明理工大学理学院云南昆明650500 

出 版 物：《云南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Yunnan University(Natural Sciences Edition))

年 卷 期：2022年第44卷第1期

页      面：126-135页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(地区科学基金)(21763015) 昆明理工大学测试基金(2020M20192111060) 

主　　题：TiO_(2)/SiO_(2) 生物模板 光催化 降解 动力学 

摘      要：以构树叶为生物模板和硅源,以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,采用浸渍法制备了不同质量分数(w(TiO_(2))=0、2.6%、4.0%、5.5%、7.0%和8.6%)的TiO_(2)/SiO_(2)复合材料.采用XRD、FTIR、SEM、XPS、TEM、BET、XRF、UV-Vis DRS等对复合材料进行了表征.结果表明,TiO_(2)/SiO_(2)复合材料主要由锐钛矿相TiO_(2)组成,形成了平均粒径为500 nm的纳米球.该材料具有典型的介孔结构,平均孔径为7.2 nm,比表面积为50.42 m^(2)/g.以罗丹明B作为模型,在紫外光照射下进行光催化降解实验来评价不同材料的光催化活性及进行动力学研究.实验结果表明,与w(TiO_(2))=0催化剂相比,改变TiO_(2)质量分数所制备的TiO_(2)/SiO_(2)材料均表现出较强的光催化活性,其中掺杂w(TiO_(2))=5.5%的催化剂具有最优的催化性能;动力学研究表明,在不同催化材料存在下,紫外光催化降解罗丹明B均符合拟一级反应特征.在室温下紫外光照90 min,w(TiO_(2))=5.5%的催化材料对罗丹明B溶液几乎完全降解,表观速率常量k达到最大值0.0911 min^(-1),是w(TiO_(2))=0的21.69倍.