編號(hào)：CPJS05200
篇名：孔道三維相互連通銳鈦礦TiO2-SiO2納米復(fù)合介孔材料的制備及其高光催化活性
作者：董維陽(yáng)[1] ;姚有為[1] ;孫堯俊[2] ;華偉明[3] ;莊國(guó)順[1]
關(guān)鍵詞：二氧化鈦 二氧化硅 納米復(fù)合介孔材料 三維連通式介孔結(jié)構(gòu) 光催化降解 有機(jī)污染物
機(jī)構(gòu)： [1]復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,上海200433; [2]復(fù)旦大學(xué)分析測(cè)試中心,上海200433; [3]復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,上海200433
摘要： 本文報(bào)道一種孔道三維相互連通銳鈦礦TiO2-SiO2納米復(fù)合介孔材料的制備.該介孔材料是以兩維六方有序結(jié)構(gòu)、直孔道、銳鈦礦70TiO2-30SiO2-950納米復(fù)合介孔材料（于950oC晶化2 h）為前驅(qū)體,NaOH為SiO2的刻蝕劑,通過(guò)＂在孔壁內(nèi)造孔＂的方法獲得.我們的策略是采用溫和的造孔條件,如稀NaOH溶液,合適的溫度與固/液比等.采用X射線衍射（XRD）,透射電鏡（TEM）和低溫N2吸附等技術(shù)對(duì)樣品的介孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)表征.結(jié)果表明,墻內(nèi)孔的密度非常高,孔徑均一（平均尺寸3.6 nm）,且在三維網(wǎng)絡(luò)高度連通原孔道,但介孔結(jié)構(gòu)仍保持其完整性.銳鈦礦納米晶粒的結(jié)晶度和大小在墻內(nèi)造孔前后基本保持不變.該材料光催化降解羅丹明B（0.303 min^（–1））與亞甲基藍(lán)（0.757 min^（–1））的活性相當(dāng)高,此活性分別是其母體材料的5.1和5.3倍,甚至是Degussa P25光催化劑的16.5和24.1倍.這充分表明三維連通孔道結(jié)構(gòu)對(duì)活性的大幅提高起了關(guān)鍵作用.孔道三維連通式銳鈦礦TiO2-SiO2納米復(fù)合介孔材料對(duì)上述污染物展現(xiàn)出意想不到的高降解活性,顯著高于迄今已報(bào)道的金屬氧化物基介孔材料對(duì)上述污染物的降解活性.更重要的是,該光催化劑具有相當(dāng)高的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性.相信,本方法將為具有超高性能的孔道三維相互連通其它金屬氧化物基介孔材料的制備鋪平了道路.小角XRD結(jié)果表明,母體材料的孔道是兩維六方有序結(jié)構(gòu),在孔壁內(nèi)造孔之后,樣品原有的介孔結(jié)構(gòu)仍保持其規(guī)整性.寬角XRD結(jié)果顯示,二氧化鈦的晶相是銳鈦礦,晶粒尺寸為10.8 nm.造新孔之后,銳鈦礦納米晶粒的結(jié)晶度和大小與母體樣品的相比變化不大.TEM結(jié)果顯示,母體樣品的孔壁內(nèi)沒(méi)有孔.孔道是兩維六方有序排列的直孔道,孔徑大小均一（平均尺寸4.1 nm）.高分辨透射電鏡（TEM）觀察揭示,銳鈦礦納米晶粒（平均大小11.3 nm）在孔壁內(nèi)隨�
