复合材料TiO2-Bi2O3的制备及光催化性能

史清华 ,赵婷婷 ,芦宝平, 董金龙

(太原师范学院 化学系，山西 太原 030031)

科研与开发

复合材料TiO2-Bi2O3的制备及光催化性能

史清华 ,赵婷婷 ,芦宝平, 董金龙

(太原师范学院 化学系，山西 太原 030031)

采用均匀沉淀法，以硫酸钛为前躯体，制备TiO2-Bi2O3复合粉体材料。以罗丹明B为目标降解物，研究了热处理温度、催化剂用量对该复合材料光催化性能的影响。光催化活性随焙烧温度升高而增大，550℃焙烧的样品光催化活性高。当催化剂用量为0.026g/10 mL 时，20 mg/L的罗丹明B溶液在紫外光照射100 min后，降解率可达到90%。该复合物对罗丹明B溶液的光催化降解符合一级动力学方程。

TiO2-Bi2O3；复合材料；光催化;罗丹明B

为了充分利用自然光降解污染物，科研者在提高光催化活性和扩大激发波长等方面做了大量的研究[1-2]。研究中发现，二元复合纳米材料中，两种半导体之间的能级差别能使电荷有效分离，从而使其激发波长延伸到了更大的范围，可达到可见光区[3-4]。在众多的半导体光催化材料中，TiO2具化学性质稳定、廉价易得、无毒且催化效率高等优点。但TiO2的固有缺陷限制了它的应用：(1)TiO2的带隙较宽，只能被波长小于386.5nm的紫外光激发，可见光不能被利用；(2)TiO2中光激发产生的电子与空穴容易复合，导致光量子效率极低，影响TiO2的光催化活性[5-6]。

解决此问题的研究集中于两方面：(1)对TiO2进行修饰，扩展有效光频率响应范围，提高太阳光的利用效率；(2)开发新型半导体光催化剂，要求其能被可见光激活，且具有高的光催化活性。

本文采用均匀沉淀法，以Ti(SO4)2为前躯体制备了TiO2- Bi2O3复合材料，以罗丹明B模拟废水为目标降解物，对其光催化活性进行了研究，得到了比较满意的结果。……