Cu/Ag掺杂TiO₂包覆SiO₂纳米复合材料的结构与光催化性能

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2018年第1期

论文作者：官仁发 肖亚 刘启明 刘绍军

文章页码：101 - 109

关键词：二氧化钛;二氧化硅;氧化亚铜;银;掺杂;光催化;

摘    要：采用溶胶-凝胶法制备包覆层厚度约为12 nm的高分散性TiO₂包覆SiO₂（TCS）复合粉末。在此基础上,合成光催化效率显著提高的Cu和Ag掺杂TCS光催化剂。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度计和光催化降解甲基橙测试等,系统研究包覆和掺杂对TiO₂结构及光催化活性的影响规律和相关作用机制。结果表明,TiO₂与SiO₂的界面可能以Ti—O—Si化学键联结,并通过影响TiO₂的结晶过程而抑制TiO₂晶粒的长大。通过控制实验条件得到了性能优异的Cu₂O-TiO₂-SiO₂复合粉末,Cu掺杂的作用机制可理解为Cu₂O半导体对TiO₂的修饰,光催化活性的提高与氧空位和Cu₂O有关。相比较,Ag掺杂对TiO₂的禁带宽度影响不大,但吸光强度有较大提高。当Ag掺杂量为1.0%时,光催化降解甲基橙效率达到95.7%。