HCI加入量对介孔N掺杂TiO2材料结构及光催化性能的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,二甲基甲酰胺为N源,HCl为水解控制剂,采用聚合溶胶-凝胶法制备具有可见光响应的TiO₂介孔材料。通过X线光电子能谱（XPS）、X线衍射（XRD）、N₂等温吸附-脱附测试,考察N在TiO₂晶格中的掺杂形式以及HCl加入量对试样的结构性质和可见光催化性能的影响。结果表明:当HCl与钛酸四丁酯的摩尔比值（r）分别为2、3、4时,400℃煅烧后制备得到的材料均为单一锐钛矿晶型,晶粒尺寸控制在10.5～11.5 nm;随着r的增大,材料的比表面积、孔隙率及孔径增大,比表面积为19.6～77.8 m²/g,孔径为3.7～5.4 nm;N掺杂TiO₂材料具有良好的可见光催化活性,且对甲基橙的降解能力随着HCl加入量的增大而显著增大;当r为4时,试样对甲基橙的催化降解率最高,1 h后达到99.2%。     

溶胶-凝胶法制备Si掺杂TiO_2超滤膜

以钛酸四丁酯为Ti源、正硅酸乙酯为Si源、乙酰丙酮为螯合剂、HNO3为催化剂、P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备Si掺杂的TiO2介孔材料。利用低温N2吸附-脱附法、X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等考察Si掺杂量对TiO2材料的微观结构及晶体结构的影响。结果表明:Si的最佳掺杂量n(Si)/n(Ti)=0.05,且Si的引入阻碍了TiO2材料组装孔的坍塌,抑制了TiO2材料的晶型转变温度,同时提高了TiO2材料的比表面积。选用最佳Si掺杂量溶胶为涂膜液,通过过滤实验表征,3次涂膜后的TiO2片式膜的纯水通量为3.6×10-5L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为19 900。