空心球形In2O3/ZrO2-TiO2纳米复合材料多模式光催化  

Multimode Photocatalysis of Hollow Sphere In_2O_3/ZrO_2-TiO_2 Nanocomposite

作　　者：张晶晶[1,2] 李莉[1,2] 张鑫悦[2] 周黔龙 郝玉婷[2] Zhang Jingjing Li Li Zhang Xinyue Zhou Qianlong Hao Yuting(College of Materials Science and Engineering College of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Qiqihar 161006)

机构地区：[1]齐齐哈尔大学材料科学与工程学院,齐齐哈尔161006 [2]齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,齐齐哈尔161006

出　　处：《化学通报》2017年第10期935-941,975,共8页Chemistry

基　　金：国家自然科学基金项目(21376126);黑龙江省自然科学基金项目(B201106);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12511592);黑龙江省政府博士后资助经费项目(LBH-Z11108);黑龙江省政府博士后科研启动经费项目(LBH-Q13172);齐齐哈尔大学研究生创新计划项目(YJSCX2015-ZD03)资助

摘　　要：本文以聚苯乙烯(PS)胶球为模板,通过一步水浴法结合煅烧后处理制备了不同比例的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2空心球状复合材料(简写为In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H)。通过X-射线衍射、扫描电镜、X-射线光电子能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱和氮气吸附-脱附等测试手段对该系列复合材料的结构、组成和形貌进行了表征。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2复合材料经PS模板处理后呈现空心球状结构,球壁由纳米粒子堆积而成。将In_2O_3与ZrO_2-TiO_2复合后其光吸收性能呈现了一定的红移现象,且In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)的比表面积较大(66.92m^2·g^(-1))。同时,为了考察该复合材料的光催化性能,在多模式光催化条件下对甲基橙的降解情况进行了研究。结果表明,In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H(1∶4)表现出较好的光催化性能,其光催化活性高于P25、ZrO_2、In_2O_3/ZrO_2-TiO_2及其他体积比的In_2O_3/ZrO_2-TiO_2-H。In this paper,using polystyrene（ PS） spheres as the template,In2O3/ZrO2-TiO2 hollow spheres（ In2O3/ZrO2-TiO2-H） with different proportions were prepared by one-step method combined with calcination treatment. The structures,compositions and morphologies of as-prepared composites were characterized by XRD,XPS,UV-Vis/DRS,SEM and N2absorption-desorption measurements. The results showed that In2O3/ZrO2-TiO2 composites had a hollow spherical structure after being treated by PS template,and the spherical wall was formed by the nanoparticles. After compounding In2O3 with ZrO2-TiO2, its optical absorption had red-shifted slightly,moreover,the specific surface area of In2O3/ZrO2-TiO2-H（ 1∶ 4） hollow sphere was larger（ 66. 92 m^2·g^-1）. In2O3/ZrO2-TiO2-H（ 1 ∶ 4） showed higher photocatalytic activity in the degradation of methyl orange（ MO） under multimodes photocatalysis,compared with P25,ZrO2,In2O3/ZrO2-TiO2,and other ratio In2O3/ZrO2-TiO2-H.

关 键 词：聚苯乙烯 一步法 空心球 In2O3/ZrO2-TiO2 多模式光催化 

分 类 号：O643.36[理学—物理化学] TB332[理学—化学]