锐钛矿TiO2溶胶的光催化反应动力学

申乾宏¹，杨辉¹，宁海水¹，蔡振钱¹，高基伟¹

(1.浙江大学材料科学与工程学系,浙江,杭州,310027;
2.浙江大学绿色建材与应用技术工程研究中心,浙江,杭州,310027)

摘要:采用溶胶-凝胶法制备了具有光催化性能的锐钛矿型TiO2溶胶,并研究了溶胶光催化罗丹明B的反应动力学,发现溶胶的光催化反应过程可分为两个阶段:第一阶段为速度较慢的打散罗丹明B分子聚集体的一级反应,第二阶段为速度较快的破坏罗丹明B分子结构的复杂反应.溶胶中锐钛矿晶体的量子效应、比表面积和布朗运动,导致光催化反应体系中同时存在多个不同反应进程的分反应及其后续反应,因此溶胶光催化反应过程较为复杂,可用Boltzmann公式进行数学拟合;而常见的粉体和薄膜的光催化反应过程大多较简单,为零级或一级反应.

关键词:锐钛矿溶胶; 光催化动力学; Boltzmann拟合; 溶胶-凝胶;

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