复合空心TiO2＠SiO2 纳米微球光催化性能研究

方艳芬 汪淑廉 贾漫柯 邓安平 杨 静 黄应平

（三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌 443002）

光催化技术在环境治理领域已凸显出广阔的应用前景.无机半导体功能材料TiO2具有稳定的化学性质、强氧化还原性、抗光腐蚀性、无毒、成本低等优点而成为比较理想的光催化剂之一［1－3］.但TiO2是宽禁带（E＝3.2eV）半导体化合物，只有占太阳光能4%～6%的波长较短的紫外光（λ＜387nm）才能被吸收［4］，太阳能利用率很低.同时TiO2还具有机械强度和热稳定性较差及难以回收等.文献报道，SiO2具有很好的网络结构，不易聚集，在中性或较高盐条件下也有较好的稳定性，且SiO2能有效地降低TiO2表面的接触角，提高UV 光诱导的超亲水表面的稳定性［5］.同时，TiO2经SiO2复合改性后Lewis酸量得到提高，其颗粒的长大受到影响，使TiO2的比表面积和受光表面增大，而使其光催化剂呈现较高的光催化效率［6－7］.目前，关于TiO2＠SiO2的研究主要集中在探讨SiO2复合量［8］、制备不同形貌［9］、负载体［10－11］及紫外光照射下对有毒有机污染物的降解［12－13］方面，而关于SiO2复合对TiO2特性及在可见光照射下敏化降解污染物及其光催化活性影响的详细研究尚未见文献报道.本文通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）功能化的聚苯乙烯（PS）粒子在SiO2包覆的同时被乙醇／氨水介质溶解，得到了单分散空心SiO2纳米微球，经溶胶－凝胶法与纳米TiO2复合制备得到了TiO2＠SiO2纳米球.通过表征分析发现，与纯TiO2纳米粉体相比，SiO2纳米微球的复合使TiO2具有更高的比表面积及吸附量，在可见光照射下具有较高的光催化活性，并且拓宽了TiO2光催化反应的pH 范围.