催化学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (2): 286-292.DOI: 10.3724/SP.J.1088.2010.00819
李纲, 刘昉, 阳启华, 张昭
LI Gang, LIU Fang, YANG Qihua, ZHANG Zhao*
摘要: 以葡萄糖、氟钛酸铵和氟硅酸铵为原料, 采用一锅水热合成法在葡萄糖聚合形成的胶体碳球表面原位生成了含有 Ti/Si 物种的前驱物实心微球, 再经高温焙烧脱除碳球模板, 制得 Si 掺杂的 TiO2 空心微球. 应用高分辨透射电镜、X 射线衍射、X 射线光电子能谱和 N2 吸附-脱附等手段对样品进行了表征. 结果表明, Si 进入到 TiO2 的晶格, 形成的 Si–O–Ti 键不仅可有效抑制 TiO2 物相从锐钛矿向金红石转变, 而且还能阻碍 TiO2 纳米晶在焙烧过程中快速长大. 随着 Si 掺杂量的增加, 组成空心微球壳层的 TiO2 纳米晶的平均晶粒度逐渐减小, 而空心微球的比表面积和孔体积逐渐增大. 以亚甲基蓝 (MB) 溶液为模拟污染物, 考察了紫外光下 Si 掺杂 TiO2 空心微球的光催化性能. 结果表明, 随着 Si 掺杂量的增加, TiO2 空心微球对 MB 溶液的降解效率显著升高; 当 Si 的摩尔分数为 0.5 时, 空心微球的光催化效率最高, 是 P25 的 1.25 倍.