微纳米多孔炭/TiO_2的制备及性能  

Preparation and properties of micro/nano-porous carbon material-TiO_2

作　　者：刘成宝[1,2] 陈志刚[1,2,3] 陈丰[1,2] 曹煜[2] 顾诚[3] 吴正颖[1,2] 

机构地区：[1]苏州科技学院江苏省环境功能材料重点实验室,苏州215009 [2]苏州科技学院化学与生物工程学院,苏州215009 [3]江苏大学材料科学与工程学院,镇江212013

出　　处：《中国有色金属学报》2013年第2期448-455,共8页The Chinese Journal of Nonferrous Metals

基　　金：国家自然科学基金项目(21071107;21277094;21103119);江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2012123);江苏省自然科学基金–青年基金项目(BK2012167);江苏省高校自然科学基金项目(12KJA430005;09KJB30003;11KJB430012);苏州市环境功能材料重点实验室(SZS201008);苏州市应用基础研究计划(SYG201242);苏州市科技支撑计划(SG201138);江苏省研究生科研创新计划项目(CXZZ11_0954)

摘　　要：以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液的蔗糖含量为0.5%、TiO2负载量为10%,热处理温度为750℃时,复合材料具有最好的苯酚处理性能(达92.7%);炭膜包裹工艺保证TiO2均匀涂覆在MNC的外表面,抑制TiO2的晶型转变,且降低其禁带宽度;吸附–催化的协同作用机制使得MNC-TiO2对于苯酚的总体处理效果大幅提高,而不是吸附和光催化的简单叠加。A micro/nano-porous carbon material-TiO2 （MNC-TiO2） was prepared by immobilized carbon coated TiO2 to the surface of MNC. The microstructure of the MNC-TiO2 was analyzed by X-ray diffractometry （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, transmission electron microscopy （TEM）, nitrogen adsorption and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）. The results show that, at the sucrose content of 0.5% in solution, TiO2 loading of 10% and heat treatment temperature of 750 ~C, the MNC-TiO2 has the best phenol removal efficiency of 92.7%. In addition, MNC-TiO2 still retains the original morphology of MNC. TiO2 were mainly introduced on the outer surface of MNC-TiO2 while little in internal pores. The structure restrains the transformation of TiO2 crystal and reduces its band gap. The adsorption-photocatalytic synergistic mechanism plays the key role in improving the effect of adsorption-photocatalytic degradation. The overall phenol treatment by MNC-TiO2 is not a simple sum of adsorption and photocatalytic activity.

关 键 词：微纳米多孔碳质材料 膨胀石墨 活性炭 协同作用机制 

分 类 号：TB332[一般工业技术—材料科学与工程]