以花瓣为模板制备TiO2分层介孔纳米片

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.03.002

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (03): 442.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.03.002

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以花瓣为模板制备TiO₂分层介孔纳米片

赵晓兵^1,2, 王芳¹, 钱君超³

1. 常州大学材料科学与工程学院,常州 213164;
2. 常州大学先进金属材料常州市重点实验室, 常州 213164;
3. 江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013

收稿日期:2011-08-01 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-10
通讯作者: 赵晓兵, 男, 博士, 副教授, 主要从事纳米材料及生物材料表面工程研究. E-mail:zhaoxiaobing00@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21071107)和江苏省高校自然科学基金(批准号: 09KJB30003)资助.

Preparation of Hierarchical Mesoporous TiO₂ Nanosheet Using China Rose Petal as Template

ZHAO Xiao-Bing^1,2, WANG Fang¹, QIAN Jun-Chao³

1. School of Materials Science and Engineering,Changzhou University, Changzhou 213164, China;
2. Key Laboratory of Advanced Metallic Materials of Changzhou City, Changzhou University, Changzhou 213164, China;
3. Department of Material Science and Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

Received:2011-08-01 Online:2012-03-10 Published:2012-03-10

摘要/Abstract

摘要：

以月季花花瓣为模板, 经钛盐溶液浸渍后煅烧, 合成了新型TiO₂ 分层介孔纳米片. 采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)和氮气吸附-脱附曲线分析等手段对样品进行了表征. 结果表明, 所得样品由厚度约4 nm的具有生物形态结构的锐钛矿型TiO₂ 纳米片组成. TiO₂ 薄层表面存在大量介孔, 其孔径集中分布于4 nm左右. 由紫外-可见漫反射吸收光谱可知, 材料的吸收边较纳米TiO₂ (P25)红移了约20 nm, 因而具有更高的可见光光催化活性. TiO₂ 分层介孔纳米片在阳光下表现出较强的光催化活性, 在90 min内对亚甲基蓝的降解率可达98%, 远高于TiO₂ 纳米粉.

关键词: 生物模板, 二氧化钛, 仿生制备, 光催化

Abstract:

Hierarchical mesoporous TiO₂ nanosheets were prepared using China rose petal as biotemplate through facile infiltration and thermal decomposition. For characterization of texture, X-ray diffraction spectroscopy(XRD), field emission scanning electron microscopy(FESEM), transmission electron microscopy(TEM), UV-Vis diffuse reflectance spectra(UV-Vis/DRS) and nitrogen adsorption-desorption measurements were adopted. The results demonstrate that the biomorphic structure of anatase TiO₂ nanosheets with the thickness of ca. 4 nm is obtained. There exist mesopores with pore size of about 4 nm on the surface of the TiO₂ nanosheets. Hierarchical mesoporous TiO₂ nanosheets exhibit a clear red shift(20 nm) comparing with Degussa P25, which could be excited by visible irradiation and enhance the visible activity. Hierarchical mesoporous TiO₂ nanosheets display the superior photocatalytic activity for the degradation of methylene blue under sun-light irradiation, with a which degradation rate as high as 98%.

Key words: Biotemplate, Titania, Biomorphic preparation, Photocatalysis

中图分类号:

O611.4

TrendMD:

赵晓兵, 王芳, 钱君超. 以花瓣为模板制备TiO₂分层介孔纳米片. 高等学校化学学报, 2012, 33(03): 442.

ZHAO Xiao-Bing, WANG Fang, QIAN Jun-Chao. Preparation of Hierarchical Mesoporous TiO₂ Nanosheet Using China Rose Petal as Template. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(03): 442.

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