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半导体光催化降解环境污染物作为一种新型的环境污染物削减技术已经引起了广泛的关注,介孔TiO2凭借其较大的比表面积,均匀的孔径和规整的孔道分布,应用于环境污染治理,可以把染料污染物氧化成二氧化碳和水,具有重要意义。但是传统的TiO2光催化效率低、稳定性差和适用范围窄是制约TiO2光催化技术实用的关键问题。如何提高光催化剂的光谱响应范围和催化效率,开发并制备活性高、适用范围广的高效光催化剂是当前研究的热点和难点。
本研究利用无规共聚物VDF/CTFE(1:9 in mole,F2319),紫胶红色素,胭脂虫红色素为单一模板且不加任何助剂成功制备了介孔TiO2光催化剂,合成出的材料通过XRD、TEM、SEM、N2吸附-脱附、UV-vis等手段进行表征,并在模拟太阳光和可见光照射下与商业化Degussa P25 TiO2对光催化降解环境污染物的活性进行对比研究,实验结果表明,在可见光照射下,MTiO2/F2319、MTiO2/LR、MTiO2/CC的光催化活性明显强于商业化的Degussa P25 TiO2,并且三种催化剂在可见光下降解罗丹明B时,罗丹明B的最大吸收波长(λ=553.0nm)发生了明显的蓝移,罗丹明B在降解过程中发生了逐步脱乙基反应。
其次,首次利用藻渣、蓝藻、宽叶香蒲叶片生物模板和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)化学模板成功合成出立方相的Co3O4材料,得到的产物进行XRD、SEM、N2吸附-脱附等手段进行表征,结合表征结果探索Co3O4材料的合成方法,实验说明:焙烧温度、浸渍液浓度、固定剂以及不同的模板剂等条件都影响着合成出的Co3O4材料的性质和形貌。经实验研究表明,该方法能够很好地将宽叶香蒲叶片生物模板的形貌复制到合成产物上,在去除模板后形成具有模板物表面形貌的结构,此方法显示出良好的可操作性,并且具有应用于合成其它氧化物的潜力。