缺陷TiO2?x中空微球的制备及光催化降解亚甲基蓝性能

通过氢还原TiO2中空微球制备有缺陷的TiO2?x中空微球.采用冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振波谱(ESR),拉曼光谱仪、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和电化学测试等对制得的光催化剂进行了结构和性能表征.采用可见光催化降解亚甲蓝(MB)性能对光催化剂的光催化活性进行评价.分析了提高光催化活性的机理及MB的降解机理.在探讨MB初始浓度对降解过程的影响的基础上提出了一种新的光催化降解染料动力学模型.结果表明TiO2?x中空微球的光催化活性优于TiO2?x是因为形成了具有更高比表面积的中空微球结构.降解MB分子的氧化剂为h+、?O2?和?OH,其中仅由光生空穴生成的?OH起了主要作用.与拟一级动力学模型相比,新的模型可以更真实有效地描述光催化降解MB过程,因为不仅其计算结果更符合实验数据,而且该模型中的速率常数不随染料初始浓度的变化而变化.