钛源对CaTiO_3枝晶结构的光催化性能影响

通过改变不同钛源,在无模板或表面活性剂条件下采用溶剂热法制备了CaTiO_3枝晶结构。样品用X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面积分析仪进行了表征,并用紫外-可见吸收光度计测试样品的光吸收。研究不同钛源种类对CaTiO_3样品的微观结构和光降解率的影响。结果表明:钛源为钛酸丁酯所制备的CaTiO_3样品呈现发育良好的枝晶结构,其降解罗丹明B溶液的降解率最高。这主要是由于样品的结晶度高、枝晶结构使其具有低的反射率,因此样品呈现出较高的光降解率。

不同钙源条件下CaTiO_3制备及光催化性能

采用水热法在无模板或表面活性剂条件下制备了CaTiO_3枝晶结构。X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光度计和比表面积分析仪(BET)对样品进行了表征与分析。对不同钙源种类条件下所制备CaTiO_3样品的微观结构和光降解率进行了分析。结果表明:相比于以Ca(OH)2为钙源所制备样品,钙源为CaCl_2和Ca(NO_3)_2所制备样品降解罗丹明B溶液具有较快的光降解率,这主要是由于CaCl_2和Ca(NO_3)_2所制备的CaTiO_3样品具有高的结晶度及枝晶结构使其具有高的吸收率。其中以Ca(NO_3)_2所制备样品具有更高的光降解率和重复利用率,是因为它的结晶度更高,且枝晶发育更有序所致。

Ca/Ti摩尔比对CaTiO_3枝晶结构和光催化性能的影响

控制Ca/Ti摩尔比,用溶剂热法制备了CaTiO_3枝晶结构。使用XRD、SEM和FT-IR图谱等手段表征枝晶的结构,并用紫外-可见吸收光谱测试了样品的光学性能和光催化性能。结果表明:Ca/Ti摩尔比对样品的形貌有很大的影响。随着Ca/Ti摩尔比的增加,CaTiO_3晶体的形貌发生从片状依次变化为聚集长柱体和枝晶结构。这种形貌的演变是"定位自组装并伴随奥斯瓦德熟化"向"溶解"扩散机制的转化所致。当钛过量时(Ca/Ti摩尔比为1/2~1/1.5),样品由片状和不规则聚集长柱体组成;随着钛含量的减少,片状结构向聚集不规则的长柱体过渡;当钙钛摩尔比为1/1~1.2/1时,样品呈现出枝晶结构。随着钙/钛摩尔比的增加,枝晶的发育越来越明显。但是当钙过量时(Ca/Ti摩尔比为1.25/1~2/1)溶液中大量过剩的Ca^(2+)为Ca_3Ti_2O_7和CaCO_3相的生成提供了条件,使样品的枝晶结构发育更完善。当钙/钛摩尔比为1.2/1时,纯CaTiO_3枝晶呈现出最大的降解率0.0187 min^(-1)。这种枝晶结构呈现微纳结构,因此便于存储和回收。