水热法制备的氯掺杂TiO2：高效光催化降解苯酚性能

本文主要探讨了氯掺杂二氧化钛（C1/TiO2）光催化剂的水热法制备过程以及其在苯酚降解性能上的研究。这项工作于2009年由郭省学等人在中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院和中国海洋大学化学化工学院进行。作者们利用Ti(SO4)2作为钛源，NaCl作为氯源，通过水热法成功制备出具有高催化活性的催化剂。 X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等表征技术被用于分析样品特性。研究发现，催化剂的光催化活性受到烘焙温度和氯添加量的影响。在750℃的烘焙温度下，当氯添加量占钛物质的量的15%时，C1/TiO2表现出最佳的光催化性能，其平均粒径为67.0纳米，比表面积高达9.3平方米/克。该催化剂呈现出锐钛矿和金红石相的混晶结构，其中锐钛矿的含量为74.1%。 实验结果显示，与商业二氧化钛(P-25)相比，C1/TiO2光催化剂在200分钟光照下对苯酚的降解率达到90.6%，这表明其光催化活性显著优于传统材料。这种掺杂方式不仅提高了太阳能的利用率和量子效率，还因其易于制备且光催化效果显著而受到广泛关注。 论文的关键点在于氯掺杂对TiO2的改性策略，它通过可能的方式如形成更多表面缺陷或改变能级结构来增强光催化性能。尽管对于F掺杂TiO2表现出较高光催化性的解释存在争议，但氯掺杂提供了新的视角，为提高TiO2光催化剂的性能提供了有价值的研究方向。这一研究对于开发绿色的光催化技术，尤其是处理有毒有害污染物具有重要的理论和实践价值。