自组装合成纳米复合TiO2-ZnO介孔材料及其光催化性能

以 TiCl4, ZnSO4?7H2O 为原料, 尿素为沉淀剂, 利用可溶性淀粉大分子链的空间位阻效应和高分子网络的阻隔作用, 以纳米级碳黑为模板, 采用微波加热、均相沉淀法合成出了一系列纳米 TiO2-ZnO 复合介孔材料. XRD 分析证明反应前驱体为非晶态, 500 ℃以上转变为锐钛矿结构的 TiO2 和 ZnTiO3, 当 Ti∶Zn=1(摩尔比)时, 产物全部为 ZnTiO3(TiO2?ZnO). TEM 形貌观察结合 N2 吸附表明, 基本粒子为球形, 粒径 15～20 nm. 最可几孔径 8～10 nm. EDS 分析证明产品中 Ti∶Zn 的分析测定值与实际的投料值基本一致, 并且掺杂均匀性好. 光吸收及光催化实验发现 Zn 含量为 50%时, 光催化效果最好, 在日光照射 90 min 后, 此 TiO2-ZnO 复合材料对藏蓝染料溶液降解率可达到 100%, 其光催化反应符合一级动力学方程.