溶胶-凝胶法制备H-PVA/TiO_2复合膜及其可见光催化活性

结合溶胶-凝胶和热处理技术制得具有可见光催化活性的热处理聚乙烯醇/二氧化钛(H-PVA/TiO2)复合膜。X射线衍射(XRD)图谱表明,复合膜中的TiO2为锐钛矿型,PVA为无定型态;扫描电镜(SEM)图像显示,热处理后复合膜表面微裂纹增多。以罗丹明B为目标污染物,研究了H-PVA/TiO2复合膜的可见光催化性能,结果表明,与TiO2相比,H-PVA/TiO2复合膜可见光催化活性显著提高,在H-PVA/TiO2复合膜作用下,经过6h可见光辐照,罗丹明B的脱色率可达到89%,而同样光照条件下,以TiO2为光催化剂时,罗丹明B的脱色率仅为42%。

光诱导聚合制备聚噻吩/二氧化钛复合粒子的结构及光催化性能

通过光诱导噻吩在TiO2的氯仿悬浮液中聚合反应,制备了聚噻吩/二氧化钛(PTh/TiO2)复合粒子,并采用比表面积分析仪、扫描电子显微镜、粒径分析仪、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和红外光谱对复合粒子进行了表征.结果表明,PTh/TiO2复合粒子上的聚噻吩骨架中S原子与TiO2粒子间存在强相互作用,该复合粒子对可见光具有响应.以罗丹明B为模型污染物,研究了该复合粒子在紫外光和可见光照射下的光催化活性.分别以乙二胺四乙酸二钠和呋喃甲醇为空穴捕捉剂和自由基捕捉剂研究了PTh/TiO2复合粒子在紫外光和可见光照射下的光催化反应机理.结果表明,空穴和自由基是主要的光催化反应中的氧化性物质.在紫外光照射下,空穴起主要作用;在可见光照射下,自由基起主要作用.

基于聚乙烯醇的共轭聚合物/二氧化钛复合光催化剂的结构及光催化性能

通过聚乙烯醇(PVA)在酸性条件下的热消除反应制备了具有共轭结构的聚合物(C-PVA),进一步有机/无机杂化制备出C-PVA/TiO2复合光催化剂。紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱和热失重结果表明,C-PVA含有共轭双键和羰基;X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱分析结果表明,C-PVA/TiO2复合光催化剂表面由具有一定共轭结构的聚合物和TiO2组成,且该催化剂对光的吸收由紫外光区扩展到可见光区;光催化实验结果表明,C-PVA/TiO2复合光催化剂对模型污染物罗丹明B有较强的吸附(2.5 h达吸附平衡,吸附率为20%),在可见光下对罗丹明B的降解具有良好的催化效果(5 h降解率可达99%)。