掺Fe3+A-TiO2粉末的水热法制备及其光催化降解甲基橙

张一兵，郑敏，蒋荣彬，江雷

1.上饶师范学院，江西 上饶 334001；2.中科院化学研究所，北京 100080

甲基橙广泛应用于生产和科学实验中，常用作酸碱指示剂和生物染色。由于应用广泛，对环境造成一定污染。利用光催化技术降解有机污染物受到人们的日益重视，它处理有机染料废水的氧化能力强、无二次污染、设备简单、操作条件容易控制。

TiO2是良好的光催化剂，它存在三种晶型：金红石型、锐钛矿型和板钛矿型，其中以锐钛矿型的TiO2拥有最好的光催化活性。因为锐钛型 TiO2容易转化为最稳定的金红石型，所以工业上有效合成单一的锐钛型TiO2的技术至关重要，制备高产量、纯净的锐钛型 TiO2的工作困难。TiO2半导体光催化剂，以其活性高、稳定、无毒、价廉的特点，能将环境污染物完全降解为CO2和H2O，且不造成二次污染，而得到广泛研究[1-2]。其主要原理是利用TiO2受光激发产生的高活性电子空穴对附着在表面的H2O、O2等氧化为·OH、H2O2、O2-等强氧化剂而将污染物氧化降解[3]。然而由于TiO2只能被波长等于或小于387 nm的光所激发，而这部分光只占太阳光的小部分(小于5%)，因此不能充分利用太阳光[2]。如何使TiO2利用可见光进行光催化是人们热切期盼的，为此人们积极从事这方面研究[4-7]。Zhu等人[8]研究发现，以水热法制备TiO2能将金属离子深度而均匀地掺入TiO2中，这样能有效地利用可见光，提高TiO2催化活性。研究表明，金属离子掺杂有望在TiO2表面上引入缺陷结构，成为电子或空穴的捕获阱并延长·OH的寿命从而可有效提高光催化效率。……