溶胶-凝胶法调控TiO2纳米结构光催化降解亚甲基蓝的性能优化与环境应用

研究人员通过溶胶-凝胶法开发低成本二氧化钛(TiO2)纳米光催化剂，系统研究煅烧温度（900°C时出现金红石相）、形貌（球形纳米珠）和电子结构（λmax 334 nm）对降解亚甲基蓝效率的影响。6%浓度样品在180分钟内实现近完全降解，为环境修复提供高效解决方案。

　　

环境治理领域迎来突破性进展！科研团队采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)成功制备出可调控的二氧化钛(TiO₂)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)观察到有趣现象：900°C煅烧时金红石相开始显现，伴随晶体尺寸增长和晶格应变。扫描电镜(SEM)捕捉到温度诱导的形貌演变——高温下纳米颗粒自发组装成球形纳米珠，时而分散如星群，时而聚集似珊瑚。

傅里叶红外光谱(FTIR)揭示表面化学键的"温度日记"，紫外可见光谱(UV-Vis)则记录下电子结构的"跃迁日志"：当处理温度升至900°C，吸收边蓝移至334纳米，暗示能带结构发生重大重组。元素分析(EDX)证实材料纯度极高，犹如"纳米级纯净水"。

最令人振奋的是光催化擂台赛结果：经过900°C"淬炼"的6%浓度TiO₂纳米战士，在可见光照射下180分钟内几乎全歼亚甲基蓝"染料敌军"。这项研究犹如给环境治理装备了"纳米光剑"，通过精确调控煅烧温度、pH值等参数，为低成本治理染料污染开辟新途径。