基于模板法制備有序介孔二氧化鈦-多孔炭材料及其協(xié)同光催化性能的研究.pdf

1、本文以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）表面活性劑形成液晶為模板，鈦酸丁酯為鈦源，采用溶劑揮發(fā)自組裝技術(shù)，成功制備高的熱穩(wěn)定性、二維六方介孔結(jié)構(gòu)，粒徑小，比表面積大的有序介孔二氧化鈦（ordered mesoprous TiO2,OMPT），在對亞甲基藍(lán)（methylene blue,MB）的光催化中，OMPT比P25和溶膠-凝膠法制備的納米氧化鈦（nanoparticle TiO2,NPT）顆粒催化活性高。另外，MB降解的最佳條件是：M

2、B濃度為5mg/L，pH值為6和OMPT濃度為1.5g/L時(shí)。同時(shí)，OMPT在240min內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對MB的完全礦化，其速率常數(shù)高于P25和NPT。
　　以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）表面活性劑為造孔軟模板，鈦酸丁酯為鈦源，活性炭為載體，通過超聲輔助模板法成功制備有序介孔二氧化鈦/活性炭（ordered mesoporous TiO2/AC,OMPTA)。相對于純OMPT，OMPTA具有晶粒生長的高活化能、較小的粒徑尺寸和對有序

3、介孔結(jié)構(gòu)的高熱穩(wěn)定性，這歸功于活性炭的吸附力和非晶相層對晶粒生長的阻礙作用。在相同TiO2負(fù)載率和煅燒溫度下，OMPTA比NPTA（采用超聲技術(shù)合成了無孔氧化鈦/活性炭，noporous TiO2/AC）負(fù)載體、OMPT以及OMPT+AC混合體在對酸性紅B(acid red B,ARB)的降解中表現(xiàn)出更高的催化活性，這歸功于孔–孔負(fù)載協(xié)同光催化擴(kuò)增效應(yīng)。熱處理溫度和負(fù)載次數(shù)強(qiáng)烈影響OMPTA光催化活性，OMPTA在負(fù)載3次并經(jīng)500℃煅

4、燒后具有最大的光催化活性，這歸功于其具備完善的結(jié)晶性、相對高濃度的羥基和Ti3+離子以及其具備高的比表面積和高濃度的羥基。同時(shí)，材料在重復(fù)使用中也具有很高的光催化活性，最佳的催化條件是：催化劑濃度1g/L，ARB濃度為15mg/L，pH為5。
　　以碳納米管（CNTs）為載體，超臨界流體輔助液晶模板法成功制備有序介孔二氧化鈦/碳納米管（CNMT）復(fù)合材料。該復(fù)合材料能使OMPT在煅燒到600℃時(shí)依然保持穩(wěn)定的介孔結(jié)構(gòu)和銳鈦礦晶型。