纳米TiO2/碳化树脂复合催化剂的光催化特性研究

"纳米 Ti O2/碳化树脂复合催化剂的合成及其光催化性能研究 (2003年)" 本文详细探讨了纳米TiO2/碳化树脂(B)复合催化剂的制备方法、结构特征以及其在光催化领域的优异性能。作者苏碧桃等人通过一种简便快捷的途径成功合成了这种复合催化剂，并对其进行了全面的分析和表征。结果显示，该复合材料是由碳、氢、氧和钛四种元素构成的纳米级材料，其尺寸约为30纳米，其中的Ti和O元素形成了锐钛矿型的结构，这是TiO2的一种常见晶体形态，具有良好的光催化活性。 值得注意的是，复合材料中的碳化树脂(B)含有活性基团和不同长度的碳-碳共轭链，它与TiO2之间存在化学相互作用，这种结合增强了催化剂的整体性能。这种特殊的化学结构使得纳米TiO2/碳化树脂复合材料能够吸收紫外-可见光的全谱，扩大了其对光能的利用范围。同时，该材料对光生电荷具有高效的分离能力，这进一步提高了其光催化活性，使其在光催化脱色等方面展现出卓越的效果。 在实验中，研究人员使用吖啶橙作为测试目标，以评估催化剂的光催化性能。纳米TiO2/碳化树脂复合催化剂在短时间内（5-10分钟）就能实现对吖啶橙的高效降解，其降解率达到了90%左右，远优于纯纳米TiO2或其它复合材料。这一结果表明，该复合催化剂在有机污染水处理方面具有巨大的潜力，能有效解决纳米催化剂易失活、易凝聚、难回收等问题，降低了二次污染的风险。 此外，对比现有的纳米TiO2催化剂，这种复合材料对光能的利用率显著提高，尤其在可见光区域的光响应增强，这得益于其独特的电子结构设计。这一创新研究为提升光催化剂的性能和实用性提供了新的思路，对于未来的太阳能转化和环境净化技术发展具有重要意义。 关键词：TiO2/碳化树脂；纳米催化剂；光催化脱色；吖啶橙 本研究受到了甘肃省科学基金和西北师范大学中青年基金的支持，由苏致兴教授等人的团队完成。他们专注于高分子化学和功能高分子的研究，通过改进纳米TiO2的性能，旨在推动光催化技术在环保和能源领域的实际应用。