宏观尺寸大孔-介孔TiO2-SiO2光催化剂的制备及其在染料降解中的应用宏观尺寸大孔-介孔TiO2-SiO2光催化剂的制备及其在染料降解中的应用

俞丽萍; 沈衍; 庞乾辉; 张志宇; 梁云霄

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20181210.005

宏观尺寸大孔-介孔TiO₂-SiO₂光催化剂的制备及其在染料降解中的应用宏观尺寸大孔-介孔TiO₂-SiO₂光催化剂的制备及其在染料降解中的应用

宁波大学材料科学与化学工程学院新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211

基金项目: 宁波市科技惠民项目（2017C50033）；浙江省公益项目（LGG19E020002）；宁波大学王宽诚幸福基金（XKL072）

详细信息

通讯作者:
梁云霄,博士,教授,研究方向为多孔材料的制备及其应用 E-mail:liangyunxiao@nbu.edu.cn

中图分类号: TB333;O643
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出版历程
- 收稿日期: 2018-08-29
- 刊出日期: 2019-06-14

Preparation of macro-sized macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ photocatalyst and its application in dye degradation

State Key Laboratory Base of Novel Functional Materials and Preparation Science, School of Materials Science and Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China

摘要

摘要: 以柱撑式环氧树脂大孔聚合物为模板，制备宏观尺寸的大孔-介孔SiO₂；以其为载体，通过钛酸四丁酯原位水解和高温焙烧制得大孔-介孔TiO₂纳米晶-SiO₂复合材料。应用SEM、TEM、XRD、FTIR和N₂吸附-脱附法对材料进行表征。以偶氮荧光桃红为模拟污染物，用氙灯模拟日光光源，考察了不同条件下大孔-介孔TiO₂-SiO₂的光催化性能。结果表明，大孔-介孔SiO₂具有三维连续贯通的大孔孔道，孔壁为连续的纳米SiO₂薄膜；TiO₂纳米晶以纳米薄膜的形式均匀地原位生长在SiO₂纳米薄膜的两侧，得到的复合材料孔壁上存在丰富的介孔。当焙烧温度为600℃、TiO₂的负载量为15.7wt%、染料溶液浓度为10 mgL^-1且pH为3时，大孔-介孔TiO₂-SiO₂光催化剂对污染物的光催化降解效率最高，而且具有良好的重复使用性。
- 宏观尺寸 /
- 大孔-介孔 /
- SiO₂ /
- 纳米TiO₂ /
- 光催化
Abstract: The macro-sized macro-mesoporous SiO₂ was prepared by using a pillared epoxy resin macroporous polymer as the template and it was used as support to prepare macro-mesoporous TiO₂ nanocrystalline-SiO₂ composite through an in situ hydrolysis of tetrabutyl titanate and a subsequent calcination at high temperature. The macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ samples were characterized by SEM, TEM, XRD, FTIR and N₂ adsorption-desorption. Using azophloxine as a simulated pollutant, the photocatalytic activity of the macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ was studied under the sunlight irradiation simulated by Xenon lamp under different conditions. The results show that the macro-mesoporous SiO₂ has 3D continuous pass-through macropore structure and its pore wall is continuous SiO₂ nano-film. TiO₂ nanocrystallines, in the form of nano-film, in situ grow uniformly on both sides of the nano SiO₂ film, and abundant mesopores were observed on the pore wall of the obtained macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ composite. The macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ photocatalyst exhibits the best activity for photocatalytic degradation of pollutant from the macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ composite containing 15.7wt% of TiO₂ calcined at 600℃, under the conditions of azophloxine concentration 10 mgL^-1 and pH of 3. The macro-mesoporous TiO₂-SiO₂ photocatalyst also has good reusability.
- macro-sized /
- macro-mesoporous /
- SiO₂ /
- nano TiO₂ /
- photocatalysis

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施引文献(15)

期刊类型引用(8)

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