PW_(11)Cu/TiO_2/SiO_2复合膜的制备及可见光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法将Keggin型铜取代的杂多酸盐Na_5PW_(11)O_(39)Cu(II)(PW_(11)Cu)负载于TiO_2/SiO_2表面制备出PW_(11)Cu/TiO_2/SiO_2复合膜可见光催化剂,通过UV-Vis DRS、IR和SEM对其进行了表征,考察了焙烧温度和PW_(11)Cu含量对此复合膜光催化活性的影响。实验结果表明,PW_(11)Cu/TiO_2/SiO_2膜具有良好的可见光吸收活性。复合膜中PW_(11)Cu含量越多,膜的光催化活性越高,而焙烧温度增高会使得光催化活性降低。当PW_(11)Cu的含量为3.0 g(40 wt%),焙烧温度为373 K时,其具有最好的可见光催化活性,在250 W可见光下反应3 h,RhB(10μmol·L^(-1))可以达到100%降解,COD去除率达32%(4 h),经过10次循环实验,催化剂的光催化活性仍保持在93%左右。显示出该复合光催化剂对RhB降解具有高效性和较强的稳定性。

CdSQDs/TiO2复合材料的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了一种CdS量子点(QDs)与TiO2的复合材料(CdSQDs/TiO2)。该材料具有较高的光催化活性和稳定性,在250 W金卤灯(波长>420 nm)照射下催化降解初始浓度为10μmol/L的模型污染物罗丹明B(RhB),反应120 min,RhB的降解率达到97%;反应240 min,RhB的TOC去除率约34%;经过8次循环使用,其光催化活性几乎没有损失。5,5-二甲基1-吡咯啉N-氧化物(DMPO)捕获自由基的电子顺磁共振(ESR)实验证明,光催化过程产生了·O^2-和·OH自由基,正是这些活性氧物质导致了RhB的降解。根据实验事实提出的光催化反应机理表明,CdSQDs和TiO2之间产生了协同作用,促进了光电子的转移,降低了光电子与空穴复合的几率,从而提高了光催化效率。