复合顺序对三维花状TiO_2-FeOOH复合材料吸附及光催化性能的影响

以TiCl_4为钛源、Fe(NO_3)3·9H_2O为铁源,采用分子自组装法在活性炭表面制备了不同复合顺序的TiO_2-FeOOH复合材料,研究了其对甲基橙的吸附和光催化性能。实验结果表明,TiO_2-FeOOH复合材料由锐钛矿TiO_2和α-针铁矿复合层组成,并呈直径为200~300 nm的三维花状多级结构,这种独特的多级结构有利于实现吸附与光催化的协同作用。UV-Vis吸收光谱显示TiO_2与FeOOH的复合减小了TiO_2的禁带宽度,但TiO_2/FeOOH/AC、TiO_2/FeOOH/AC和TiO_2/AC对质量浓度为10 mg/L的甲基橙溶液处理6 h后,溶液脱色率分别为78.8%,33.9%,57.5%,表明复合顺序对TiO_2-FeOOH复合材料的界面电子传递过程及光催化性能有重大影响。

不同基底对FeOOH-TiO_2复合膜光催化性能的影响

应用分子自组装法,以外侧官能团为巯基(-SH)的自组装单层为模板,在TiCl_4-HCl、Fe(NO_3)_3-HNO_3液相反应体系中,分别在活性炭(AC)和石英玻璃片基底上负载了FeOOH-TiO_2纳米复合膜。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对实验样品进行测试表征。研究分析复合材料对甲基橙溶液的吸附及光催化性能。研究结果表明不同基材表面FeOOH晶型为针铁矿,TiO_2晶型为锐钛矿。虽然晶型相同,但是二者显微形貌有所区别,且FeOOH/TiO_2/AC材料的吸附性能及光催化性能明显高于石英基FeOOH-TiO_2复合膜性能。根据实验结果分析认为基材性质的不同是造成表面形貌、微结构、吸附性能以及光催化活性差异的主要原因。