TiO₂/膨润土复合光催化材料的室温制备及性能研究

吴春丽¹，申乾宏^2,3，张琎琎¹，汪澜¹

1. 中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室2. 浙江大学硅材料国家重点实验室3. 浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院

摘 要：采用改进的溶胶-凝胶法,在以水为主要溶剂的反应体系中,控制钛酸四丁酯充分水解、缓慢聚合,在常压、低温（70℃）的温和条件下制备出稳定的TiO₂纳米晶溶胶,并利用TiO₂纳米晶溶胶在膨润土表面负载,获得TiO₂/膨润土复合光催化材料。采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积测定等研究手段对样品的结构形貌进行了表征,并考察了其光催化活性。结果表明:较高的水用量有利于TiO₂晶体形成,当去离子水:钛酸四丁酯摩尔比大于167:1时,在溶胶体系中出现了锐钛矿型TiO₂纳米晶体;TiO₂纳米晶主要负载于膨润土表面,并未嵌入到膨润土层间结构,但相对于单一膨润土,TiO₂负载显著提高了材料比表面积;当去离子水:钛酸四丁酯摩尔比=192:1时,在紫外光照射下,复合光催化材料表现出最高的光催化活性,对亚甲基蓝的降解率达到93.8%。

关键词：二氧化钛;膨润土;吸附;光催化;溶胶-凝胶法;