论文部分内容阅读
以表面活性剂十二烷基胺(DDA)为模板,采用水热合成法,首次通过直接嵌入的途径制备Co掺杂的具有锐钛矿晶型的介孔二氧化钛(M-XCo/TiO2,X是Co/TiO2摩尔比),然后在400℃焙烧去除DDA。
最终样品的物理特性用N2吸附法、X射线衍射法(XRD)、高分辨透射电子显微技术(HRTEM)、扫描电子显微技术(SEM)、傅立叶红外光谱法等常规手段进行表征。结果表明,合成样在400℃下焙烧4小时去除表面活性剂后,仍具有介孔结构,孔壁由锐钛矿晶型的纳米TiO2粒子构成;所掺杂的Co离子高度分散嵌入到锐钛矿TiO2的O-TiO骨架中;M-0.09Co/TiO2的BET比表面积为79.8m2/g,BJH平均孔径为10.8nm,BJH孔容为0.22cm3/g。
样品的可见光催化活性通过在可见光条件下光降解甲基紫(MV)、藏红花T(ST)亚甲基蓝(MB)、二甲基酚橙(XO)和龙胆紫(GV)等五种不同的染料水溶液来评价。结果表明,通过该方法制备的M-XCo/TiO2对上述五种染料水溶液具有明显的可见光催化活性,远远超过商业TiO2,DegussaP-25的催化活性。通过用醋酸作溶剂,30%的双氧水作氧化剂,,在低温(80℃)常压(1atm)的温和条件下选择性氧化对氯甲苯(PCT)到对氯苯甲醛(CBD)评价了M-XCo/TiO2样品的选择性氧化催化活性。结果表明,M-0.09Co/TiO2对该体系具有优异的选择性催化活性,PCT的转化率为48.9%,对CBD的选择性为99.1%。失活催化剂在第一次活化后,其活性略有降低,这可能是少量未能进入骨架的Co离子游离出来的原因,但是,反复活化使用的实验表明,该催化剂的催化活性不再变化。