基于芭蕉叶分级结构的TiO2材料的制备及其吸附-光催化性能的研究

以芭蕉叶作为结构模板,通过微波辐照-HCl耦合预处理、原位生长及变温去模板过程,制备了具有分级多孔结构的TiO2光催化材料.通过环境电子扫描显微镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸附-脱附表征.结果表明:芭蕉叶-TiO2材料不仅具有模板的维管束管状结构、大孔阵列及管壁内外宽度为100 nm左右的层状褶皱结构,而且还具有典型的介孔结构,平均孔径为13.03 nm,材料比表面积为66.5 m2 g-1.以染料亚甲基蓝(MB,C16H18ClN3S 3H2O)作为模型,评价材料的吸附性能和光催化性能.结果显示:与DegussaP25及无模板的普通TiO2相比,芭蕉叶-TiO2表现出较强的吸附性能和光催化活性;对亚甲基蓝吸附率达30%,为P25的4.3倍,普通TiO2的15倍;其光催化速率分别为P25和普通TiO2的1.5倍和4倍之多.