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流化床-化学气相沉积法制备CNT/Fe-Ni/ TiO₂及其光催化性能研究

马磊 , 陈爱平 , 陆金东 , 何洪波 , 李春忠

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00033

以Fe-Ni/TiO₂为催化剂, 采用流化床化学气相沉积法(FBCVD)在TiO₂表面原位生长碳纳米管(CNT), 得到CNT/Fe-Ni/ TiO₂复合光催化剂. 通过SEM、XRD、UV-Vis等方法表征其结构和性能, 以亚甲基蓝溶液降解为模型考察其光催化性能. 结果表明: Fe-Ni/TiO₂催化剂在FBCVD过程中, 镍主要起到了CNT生长催化活性位的作用; 在生长CNT后的复合光催化剂中, 比例较低的Fe³⁺主要作为电子俘获剂, 抑制TiO₂光生电子空穴的复合; Ni和CNT共同起到将电子迅速地从TiO₂中导出, 从而降低光生电子-空穴复合几率的作用. 三者的协同作用显著改善了TiO2的光催化性能. 其中Fe和Ni掺杂量分别为0.25mol%和4.75mol%样品的光催化活性较高, 生长CNT后得到的复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效率较纯TiO₂提高约70%.

关键词: 过渡金属 , TiO₂ , photocatalysis , fluidized bed , CNT

流化床-化学气相沉积法制备CNT/Fe-Ni/TiO2及其光催化性能研究

马磊 , 陈爱平 , 陆金东 , 何洪波 , 李春忠

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00033

以Fe-Ni/TiO2为催化剂,采用流化床化学气相沉积法(FBCVD)在TiO2表面原位生长碳纳米管(CNT),得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过SEM、XRD、UV-Vis等方法表征其结构和性能,以亚甲基蓝溶液降解为模型考察其光催化性能.结果表明:Fe-Ni/TiO2催化剂在FBCVD过程中,镍主要起到了CNT生长催化活性位的作用；在生长CNT后的复合光催化剂中,比例较低的Fe3+主要作为电子俘获剂,抑制TiO2光生电子空穴的复合；Ni和CNT共同起到将电子迅速地从TiO2中导出,从而降低光生电子-空穴复合几率的作用.三者的协同作用显著改善了TiO2的光催化性能.其中Fe和Ni掺杂量分别为0.25mo1％和4.75mo1％样品的光催化活性较高,生长CNT后得到的复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效率较纯TiO2提高约70％.

关键词: 过渡金属 , TiO2 , 光催化 , 流化床 , CNT

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