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氟化改性TiO_2空心微球的制备及光催化性能

编号:CPJS02466

篇名:氟化改性TiO_2空心微球的制备及光催化性能

作者:钟永辉; 周琪; 刘家琴; 王岩; 陈星; 吴玉程;

关键词:二氧化钛; 氟化; 空心微球; 光催化;

机构: 合肥工业大学材料科学与工程学院; 安徽省先进功能材料与器件重点实验室; 中科院合肥智能机械研究所;

摘要: 以钛酸四丁酯为钛源、氢氟酸为氟源、乙醇为溶剂,采用溶剂热法合成了氟化改性的TiO2空心微球,并利用XRD、FESEM、FTIR、XPS等手段对氟化TiO2微球的晶体结构、形貌、分子基团以及元素形态等性质进行了表征,同时将TiO2微球应用于光催化降解甲基橙溶液。结果表明:氟化TiO2空心微球由奥斯瓦尔德熟化过程获得,其中TiO2以锐钛矿存在,氟以化学吸附态存在于TiO2的表面,形成≡Ti-F基团。相比纯TiO2,氟化TiO2空心微球光催化活性有很大提高,对初始浓度为20 mg·L-1的甲基橙溶液进行光催化降解30 min,其降解率达到98%。氟化改性TiO2空心微球光催化活性的提高是源于TiO2独特的空心微球结构以及TiO2表面≡Ti-F基团的存在。TiO2表面≡Ti-F基团有很强的吸电子能力,抑制了光生电子与空穴的复合,同时有利于羟基自由基的产生。

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