編號(hào)：NMJS08889
篇名：MgAl-LDHs/TiO2復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能
作者：林博文 徐亦冬 余德密
關(guān)鍵詞： LDHS 記憶效應(yīng) 吸附 光催化 協(xié)同效應(yīng) 第一性原理 光催化機(jī)理
機(jī)構(gòu)： 浙大寧波理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院 重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院
摘要： 基于水滑石(LDHs)的記憶效應(yīng),合成了MgAl-LDHs/TiO2復(fù)合材料。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、光致發(fā)光光譜(PL)等研究手段對(duì)材料進(jìn)行表征。以亞甲基藍(lán)(MB)為降解物,研究MgAl-LDHs/TiO2在模擬太陽(yáng)光下的光催化性能并優(yōu)化了反應(yīng)條件;基于第一性原理,從原子尺度出發(fā)計(jì)算復(fù)合體系的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度;探究了光催化過(guò)程中的主要活性基團(tuán)并提出了可能的光催化反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明:MgAl-LDHs/TiO2中TiO2組分的團(tuán)聚現(xiàn)象有所改善,與單一TiO2相比,復(fù)合材料吸附能力極大增強(qiáng),光催化活性明顯提高。當(dāng)LDHs質(zhì)量占比為50%、焙燒溫度為400℃時(shí),催化劑在40 min內(nèi)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到95.3%。光催化反應(yīng)過(guò)程中的主要活性基團(tuán)為h+和·OH,MgAl-LDHs/TiO2為間接帶隙半導(dǎo)體,模擬計(jì)算所得的禁帶寬度為1.67 eV,光響應(yīng)原理是電子從VB中的O 2p轉(zhuǎn)移到CB中雜化的Ti 3d和Al 3p中。
