Au改性纳米TiO2材料对NPE-10光催化降解的活性

以钛酸四丁酯和氯金酸为原料，通过溶胶凝胶法制备了Au掺杂的纳米TiO2光催化剂粉体，并用 XRD， BET，XPS和固体紫外可见吸收光谱等技术对其晶相结构，比表面积，表面组成及紫外可见光响应范围进行了表征，对其光催化降解非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NPE-10）的活性进行了考察. 结果表明，掺杂的Au在纳米TiO2粉体材料中可能以两种形态存在，即以Au3+离子形式替代Ti4+进入TiO2晶格和以Au原子态形式暴露于粉体表面.前者使TiO2在480～650 nm出现了更强的光吸收，并大大地增强了粉体表面对氧物种的吸附；后者中处于表面原子态的Au又会成为光生电子的受体，有效地避免了光生电子空穴对的复合. 通过对掺杂量及处理温度的优化，在nAu3+/nTi4+=0.005， 500 ℃煅烧的条件下可以制得具有较高的光催化活性的Au/TiO2粉体. 对NPE-10的光催化氧化试验显示，日光照射4小时后降解效率可以达到91.8%；而用未改性的纳米TiO2，在同样条件下，NPE-10的光催化降解效率仅能达到50.2%，商品Degussa P-25也只能达到66%.     

阳离子表面活性剂体系中纳米TiO2的合成及表征

在阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)的水溶液中,以钛酸四丁酯为钛源,在室温下合成了具有日光催化性能的纳米TiO2,考察了合成条件(反应温度、pH值、焙烧温度)对产物结构的影响。通过x射线衍射、透射电镜对所合成的样品进行表征,并对非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)进行了光催化降解性能研究。结果表明:反应温度为20℃,pH=7,焙烧温度为500℃时所合成的样品颗粒分散均匀,晶型完整,而且形成了锐钛矿和金红石的混晶结构。日光照射下,这种纳米TiO2对NPE-10表现出了较好的光催化性能,3h的降解率达到了80%。