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无定形TiO_2可见光敏化降解染料污染物
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:Chinese Journal of Catalysis
  • 时间:2011
  • 页码:1076-1082
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工商大学环境科学与工程学院,浙江杭州310018, [2]中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(20906079和20976162); 浙江工商大学引进人才科研启动项目(1260XJ200962);浙江工商大学青年科学基金(1260KU111030)
  • 相关项目:基于固态多孔杂多酸(K3PW12O40)可见光催化选择性氧化醇类化合物的研究
中文摘要:

采用一步水解法制备了无定形TiO2(Am-TiO2),并运用X射线衍射、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱等手段对其进行了表征.结果表明,Am-TiO2具有大的比表面积(216m2/g)和丰富的表面羟基/化学吸附的水.与晶态TiO2相比,Am-TiO2的吸收带边明显蓝移(411nm→378nm),禁带宽度增加.可见光照射(λ〉420nm)下Am-TiO2样品能快速敏化降解罗丹明B(RhB),近一级反应速率常数(k=0.0325min?1)分别为锐钛矿相TiO2和商业化P25的6.5倍和5.2倍,且RhB降解以脱N-乙基和发色团开环同时进行;而晶态TiO2体系中,RhB以发色团开环为主.矿化/脱N-乙基分别是由于RhB通过-COOH或-N+Et2与催化剂表面作用所致.Am-TiO2催化剂重复使用性能良好,重复使用4次后,RhB的降解速率没有明显变化.

英文摘要:

Amorphous TiO2 (Am-TiO2) was prepared via a simple step through hydrolysis.The as-prepared Am-TiO2 was characterized by X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy,UV-visible diffuse reflectance spectroscopy,and N2 adsorption-desorption.Large surface area (216 m2/g) and abundant surface hydroxyl group/chemical adsorbed water were observed on Am-TiO2.Compared with crystallized TiO2,the adsorption edge of Am-TiO2 exhibited a blue shift (from 411 to 378 nm).Rapid photo-sensitized degradation of rhodamine B (RhB) was achieved on Am-TiO2 under visible light (λ 420 nm) irradiation.The pseudo-first-order rate constant (k=0.0325 min-1) was 6.5 and 5.2 times that of anatase and TiO2 P25,respectively.Moreover,both the N-deethylation and cleavage of chromophore ring structure of RhB were observed on Am-TiO2 while only the latter path predominated on crystallized TiO2.The difference between cleavage of chromophore ring structure and N-deethylation was ascribed to different anchoring groups of RhB on TiO2 through-COOH and-N+Et2,respectively.Testing in 4 recycle experiments,the degradation rate of RhB did not change significantly,indicating the excellent stability and reusability of the Am-TiO2 photocatalyst.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199