采用溶膠-凝膠法制備La₂Ti₂O₇/HZSM-5光催化劑,并對(duì)其光催化活性進(jìn)行研究。結(jié)果表明:La₂Ti₂O₇經(jīng)HZSM-5分子篩負(fù)載后,并未改變?cè)芯?仍為單斜晶系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。負(fù)載后的La₂Ti₂O₇分散在分子篩表面,催化劑的比表面積大幅增加并形成新的中孔結(jié)構(gòu)。HZSM-5制約了La₂Ti₂O₇的生長(zhǎng),導(dǎo)致晶粒尺寸減小。材料的光譜吸收邊界隨負(fù)載量的減小而發(fā)生藍(lán)移,禁帶寬度增大。負(fù)載樣品中La3d和O1s的電子結(jié)合能增大。La₂Ti₂O₇/HZSM-5比純La₂Ti₂O₇具有更高的光催化活性。經(jīng)紫外光照120min后,活性艷紅X-3B在70%La₂Ti₂

【文章來源】：材料工程. 2017,45(07)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖１Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７和不同負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５的ＸＲＤ譜圖Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＬａ２Ｔｉ２Ｏ７ａｎｄＬａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５

第４５卷第７期溶膠－凝膠法制備Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５及其光催化活性圖２Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７及不同負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５的ＦＴ－ＩＲ（ａ）和ＦＴ－ＦＩＲ譜圖（ｂ）Ｆｉｇ．２ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａ（ａ）ａｎｄＦＴ－ＦＩＲｓｐｅｃｔｒａ（ｂ）ｏｆＬａ２Ｔｉ２Ｏ７ａｎｄＬａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔ化物的成鍵信息。６４７ｃｍ－１和３５３ｃｍ－１附近的吸收帶歸屬于Ｌａ—Ｏ吸收峰［２０］，５５４ｃｍ－１附近強(qiáng)而寬的吸收帶為ＴｉＯ６八面體中Ｔｉ—Ｏ的伸縮振動(dòng)峰，５５４ｃｍ－１處的吸收帶隨負(fù)載量的減小而增強(qiáng)，為ＨＺＳＭ－５特征雙五環(huán)的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰［２１］與其疊加所致，４６２ｃｍ－１處的吸收帶由Ｔｉ—Ｏ—Ｌａ振動(dòng)引起［２２］，４５２ｃｍ－１處伴隨負(fù)載量下降而變強(qiáng)的吸收峰為四面體Ｓｉ—Ｏ的彎曲振動(dòng)峰。可以看出，負(fù)載后的樣品保持了Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７的所有特征吸收峰，且在１０３３ｃｍ－１處未出現(xiàn)新吸收帶，表明Ｌａ３＋并未進(jìn)入到分子篩骨架［２１］。圖３為Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７和不同負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５的紫外－可見漫反射光譜。催化劑在紫外區(qū)有很好的吸收。根據(jù)愛因斯坦關(guān)系式Ｅｇ＝１２４０／λｇ［１４］，計(jì)算可得Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７及負(fù)載量為９０％，７０％，５０％，

的禁帶寬度分別為２．８４，３．１１，３．２０，３．２１，３．３２ｅＶ�？梢钥闯�，隨著負(fù)載量的減小，光譜吸收邊界發(fā)生藍(lán)移，禁帶寬度有所增大。由于負(fù)載到ＨＺＳＭ－５上的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７晶粒生長(zhǎng)受到抑制，晶粒細(xì)化使帶隙寬化。材料的比表面積、孔結(jié)構(gòu)和吸附量如表１所示。未負(fù)載的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７幾乎沒有孔結(jié)構(gòu)，累計(jì)孔容僅為０．００１１ｃｍ３·ｇ－１。負(fù)載后樣品的孔容及平均孔徑有所增加。值得注意的是，低負(fù)載量（２０％～５０％）樣品圖３Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７及不同負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５的紫外－可見漫反射光譜圖Ｆｉｇ．３ＵＶ－ＶｉｓｄｉｆｆｕｓｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｓｐｅｃｔｒａｏｆＬａ２Ｔｉ２Ｏ７ａｎｄＬａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺＳＭ－５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔ的孔容隨分子篩的減少而下降，在高負(fù)載量時(shí)卻未繼續(xù)減少。這是由于低負(fù)載量樣品的孔容由ＨＺＳＭ－５本身的微孔所提供，分子篩減少后孔容隨之下降。高負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７在分子篩表面密集堆積而形成新的中孔結(jié)構(gòu)，增加的孔容抵消了分子篩含量下降而減少的孔容。此時(shí)，平均孔徑的增加也證實(shí)了樣品孔結(jié)構(gòu)的改變。ＨＺＳＭ－５對(duì)染料沒有任何吸附能力，對(duì)活性艷紅分子的吸附全部來自于Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７。當(dāng)負(fù)載量較大時(shí)，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７與分子篩間新的孔結(jié)構(gòu)使其具有較大的孔容，有利于對(duì)染料的吸附。表１ＨＺＳＭ－５，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７和不同負(fù)載量的Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７／ＨＺ

【參考文獻(xiàn)】：
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