background image
之间的结合状态;采用荷兰帕纳科公司生产的 X′pert PROMPD 型 X 射线衍射仪分析样品的晶
体结构,Cu 靶,Kα射线(λ = 1.5406
);采用美国麦克公司生产的 Tristar 3000 型自动
吸附仪(以液氮为吸附介质)在 77 K 下测试不同压力下的吸附体积,相对压力范围为 10-6~1,
以 Brunauer-Emmett-Teller(BET)法计算样品的比表面积,Barret-Joyner-Halenda(BJH)模
型得到孔尺寸分布.
3 结果与讨论
3.1 TiO2/CFA 光催化剂的外观形貌
TiO2/CFA 样品扫描电镜照片如图 1 所示.从图 1a 可以看出,由于 TiO2 的负载量低,
粉煤灰的表面上只粘有少量呈颗粒状的 TiO2.随着 TiO2 负载量的增加,从扫描电镜照片上
可清楚看到,粉煤灰表面上负载的 TiO2 逐渐增多(图 1b~d 所示).从图 1c 可以看到,TiO2
除了以颗粒状粘附在粉煤灰的表面以外,还形成了一层薄膜包裹在粉煤灰的表面.当 TiO2
负载量进一步增加,粉煤灰表面上粘附的 TiO2 颗粒结构显得非常蓬松(如图 1d 所示),蓬
松的 TiO2 在使用过程中容易脱落而逐渐丧失光催化活性.
图 1 TiO2/CFA 样品的扫描电镜照片(a.S1,b.S2,c.S4,d.S5)
3.2 TiO2 与 CFA 之间的结合
为了研究 TiO2 与 CFA 之间的结合状态,对样品进行了傅立叶红外光谱(FTIR)分析表征,
结果如图 2 所示.波数为 3440 cm-1 附近吸收带为催化剂表面 O—H 的伸缩振动峰(Shi et al.,
2010),波数为 1630 cm-1 的吸收峰为表面吸附水的 H—O—H 键的弯曲振动(Shi et al.,
2010),波数为 1085 cm-1 的吸收峰为粉煤灰的主要构成物质 SiO2 中的 Si—O—Si 振动峰,
波数 500~900 cm-1 范围内的强烈吸收带为锐钛矿结构中 Ti—O—Ti 的振动吸收(Shi et al.,
2012).从图 2 可以看到,500~900 cm-1 范围内的强烈吸收带随制备过程中钛酸四正丁酯加
入量的增加而逐渐增强,表明负载到 CFA 表面的 TiO2 量逐渐提高,与 SEM 观察到的结果一
致.波数 940 cm-1 处属于 Si—O—Ti 键的振动吸收峰在所有样品中均没有出现,暗示 TiO2