纳米TiO_2/聚氯乙烯共轭衍生物复合材料的制备及可见光催化性能

聚氯乙烯(PVC)在270℃真空环境中经热处理脱除HCl得到具有共轭结构的PVC衍生物(CDPVC)。纳米TiO_2与CDPVC(质量比为2∶1)经高能球磨复合得到纳米TiO_2/CDPVC复合材料。采用TEM、XRD、XPS、FTIR、SEM和Raman等对纳米TiO_2/CDPVC复合材料进行了分析表征,并采用罗丹明B(RhB)的光催化降解反应和K_2Cr_2O_7的光催化还原反应评价其可见光催化活性及稳定性。结果表明,TiO_2与CDPVC经高能球磨复合后形成了Ti—O—C结构,该结构有利于提高纳米TiO_2/CDPVC复合材料的可见光吸收能力和光生电子/空穴分离效率。与纳米TiO_2和普通研磨的TiO_2-CDPVC相比,纳米TiO_2/CDPVC复合材料具有较高的可见光催化活性和良好的可见光催化稳定性。其可见光催化机制是CDPVC吸收光子产生光生电子-空穴对,并容易将光生电子注入到TiO_2的导带中,CDPVC内光生电子和TiO_2导带上的光生电子(e_(CB)^-)被吸附在材料表面上的氧捕获产生·O_2^-自由基,·O_2^-自由基可以直接降解RhB分子,直至最后降解生成H_2O和CO_2。