采用溶膠-凝膠法制備了金紅石型TiO₂/ZnTiO₃復(fù)合光催化劑,對(duì)其進(jìn)行650℃保溫1 h的熱處理;通過(guò)X射線(xiàn)衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線(xiàn)光電子能譜（XPS）、熒光光譜（PL）對(duì)樣品進(jìn)行表征,并以亞甲基藍(lán)（MB）溶液為目標(biāo)污染物,研究了樣品的光催化性能。結(jié)果表明,TiO₂為金紅石結(jié)構(gòu),隨著Zn/Ti量比增加,TiO₂晶粒尺寸減小;當(dāng)Zn/Ti的量比達(dá)到2%時(shí),有新相ZnTiO₃生成。TiO₂/ZnTiO₃（Zn/Ti=8%）展現(xiàn)出最高的光催化活性,這歸因于表面羥基含量增加以及形成的TiO₂/ZnTiO₃半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)加快了光生電子與空穴的轉(zhuǎn)移。反應(yīng)進(jìn)行90 min后,對(duì)MB的降解率達(dá)到68.3%,反應(yīng)速率常數(shù)k為0.012 min^-1,分別為純TiO₂的1.85倍和3倍。 

【文章來(lái)源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

TiO2/ZnTiO3光生電子與空穴遷移示意圖

光催化降解MB的一級(jí)動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)如圖7所示,ln(Ct/C0)與反應(yīng)時(shí)間t呈線(xiàn)性關(guān)系。反應(yīng)速率常數(shù)k可用公式kt=-ln(Ct/C0)[4]計(jì)算得到(其中t為反應(yīng)時(shí)間,Ct表示時(shí)間為t時(shí)MB的濃度,C0表示初始濃度)。在一定反應(yīng)時(shí)間內(nèi),k越大,表明光降解反應(yīng)速度越快,光催化活性越高。純TiO2、0.5%Zn摻雜TiO2、TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=2%)和TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=8%)的一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)k分別為0.004,0.003,0.005,0.012 min-1,TiO2/ZnTiO3(Zn/Ti=8%)的k值大約為純TiO2的3倍,具有最快的反應(yīng)速率,結(jié)果與降解率高低保持一致。4 結(jié) 論

純TiO2和Zn-TiO2 XRD圖

【參考文獻(xiàn)】：
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