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可见光响应Pt沉积La₂O₃/TiO₂制备及其对甲苯的光热催化去除

仲鑫 , 孙剑 , 刘守新

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01175

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料, 采用溶胶?凝胶法制备La₂O₃/TiO₂, 通过光沉积法在La₂O₃/TiO₂表面负载纳米Pt粒子. 采用XPS、FTIR、XRD、DRS、TEM和低温氮物理吸附对光催化剂的晶体结构、光谱特征和表面结构进行表征. 考察了催化剂在可见光下对甲苯的去除性能和温度对催化剂去除甲苯的影响. 结果表明, 沉积的Pt以单质和吸附氧的形式存在, 其中以吸附氧的形式为主. Pt的掺入没有引起TiO₂相结构的变化, 减小了晶粒尺寸并增大了催化剂的比表面积. 纳米Pt均匀地分布在La₂O₃/TiO₂上, 尺寸分布比较均一, 大约为5~10nm. Pt-La₂O₃/TiO₂的表面羟基官能团伸缩振动明显增强, 比TiO₂和La₂O₃/TiO₂具有更高的可见光催化活性. Pt-La₂O₃/TiO₂对甲苯的降解率, 随着温度的升高而增大, 产生了与光催化作用平行的热催化作用. 气相甲苯光热催化过程不是光催化与热催化的简单叠加, 而是存在协同作用. 

关键词: 可见光 , Pt loading , La₂O₃/TiO₂ , TiO₂ , toluene