以水热炭为模板制备 TIO2光催化剂及其光催化性能研究

王晓静 张启明 刘阳生†

北京大学环境科学与工程学院, 北京 100871; † 通信作者, E-mail: yshliu@pku.edu.cn

摘要 以水热炭为模板, 采用溶胶–凝胶法制备TIO2光催化剂, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和BET比表面积测定等方法,对催化剂的物相、组成、形貌和比表面积等进行表征。通过光催化降解甲基橙溶液, 评价样品的光催化性能。研究结果表明: 与TIO2相比, 以水热炭为模板制备的HTC-TIO2具有更高的热稳定性, 在煅烧温度较高时仍保持锐钛矿型。HTC-TIO2具有水热炭的片状结构特征, TIO2颗粒在HTC表面分散较好, 晶体粒径更小, 比表面积增加, 从而提高其光催化活性。当煅烧温度为450ºc时, 以水热炭为模板制备的HTC-TIO2对甲基橙的降解率在550 W碘钨灯光照2小时后达到40.6%, 光催化效率比TIO2 (16.2%)提高1.5倍。关键词 水热炭; TIO2; 溶胶–凝胶法; 甲基橙; 光催化中图分类号 X705