CeO2-TiO2/CoW12O40 HTLC光催化剂的制备与高效光催化性能

本文主要探讨了CeO2-TiO2/[CoW12O40]5--HTLC光催化剂的制备及其光催化性能。研究人员首先针对杂多酸易于溶解于极性溶剂且难以回收的问题，采取共沉淀法制备了镁铝水滑石，这是一种环保且经济的策略，提高了材料的可持续性。接着，他们以硝酸根型水滑石为前体，通过插层组装技术合成了一种新型杂多阴离子化合物[CoW12O40]5--HTLC，这种结构提供了更多的活性位点。 CeO2掺杂TiO2复合粒子是研究的核心部分。实验结果显示，这种复合粒子在可见光区具有优越的吸光性能，优于纯TiO2，这归功于CeO2对光的增强吸收特性。此外，研究还发现CeO2与[CoW12O40]5--HTLC之间存在协同效应，使得光催化剂对可见光的吸收能力显著提升。这种协同作用对于提高光催化效率至关重要。 在实际应用中，研究人员采用了微乳液法将CeO2掺杂的TiO2负载到[CoW12O40]5--HTLC上，并经过焙烧步骤，最终得到了高效的CeO2-TiO2/[CoW12O40]5--HTLC光催化剂。通过XRD（X射线衍射）、FT-IR（傅里叶变换红外光谱）、SEM-EDS（扫描电子显微镜-能量 dispersive X射线光谱）和UV-Vis漫反射光谱等表征技术，详细分析了催化剂的晶体结构、组成和表面性质。 实验结果显示，在模拟日光照射下，仅含有15%CeO2-TiO2和5%[CoW12O40]5--HTLC的混合催化剂，能够在2小时内高效地脱色甲基橙，其脱色率高达93%。这一结果表明，该光催化剂在环境污染物处理方面具有很高的潜力，尤其是在可见光条件下，显示出优异的光催化性能。 总结来说，这项研究不仅开发出了一种新型的CeO2-TiO2/[CoW12O40]5--HTLC光催化剂，而且揭示了掺杂策略和杂多酸插层组装技术在提高光催化效率中的关键作用。这对于设计和优化未来基于光催化原理的环境污染治理技术具有重要意义。