TiO2-膨润土复合光催化剂的理化特性及其对甲基橙降解的增效机制研究

【编辑推荐】本研究通过溶胶-凝胶法制备TiO2-膨润土（Ti-BNP）复合材料，系统表征其结构（XRD/BET/FTIR等）并验证其对甲基橙（MO）的紫外光催化降解效能。研究发现TiO2负载量增加可提升比表面积（62→126 m2/g）并优化表面酸性（pHpzc 8.2→4.5），酸性条件下25 mg催化剂展现最佳活性，为黏土基光催化剂设计提供新思路。

　　

Highlight

FTIR分析显示，x%Ti-BNP复合材料与纯TiO₂在420-825 cm^?1区间存在特征振动峰，对应Ti=O（420 cm^?1）、锐钛矿相Ti-O（450 cm^?1）及Ti-O-Ti（544 cm^?1）键。膨润土载体通过TiO₆多面体（629 cm^?1）实现钛物种锚定，低浓度TiO₂时呈现层间插层，高浓度时形成表面覆盖。

Conclusion

研究表明：TiO₂与煅烧膨润土的复合显著改变材料性能，比表面积提升至126 m²/g并形成介孔-大孔混合结构。光学吸收边红移至390 nm，表面等电点降低至4.5，酸性条件下对阴离子染料甲基橙的降解效率提升，证实黏土-TiO₂杂化材料在污染治理中的潜力。