锐钛矿型TiO2／MnFe2O4核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性.pdf

维普资讯 复 舍 材 料 握 第 24卷 第 3期 2007往 ∞ ∞ ‰ VoI．24 NO．3 2007 文章编号 ：1000—3851(2007)03—0136—05 锐钛矿型 TiO2／MnFe2O4核壳结构复合纳米 颗粒的制备及其光催化特性 付乌有 ，杨海滨，刘冰冰 ，邹广 田 (吉林大学 超硬材料 国家重点实验室 ，长春 130012) 摘 要 ： 采用柠檬酸盐前驱体技术 ，合成 了粒径约为 20～7Onm 的尖晶石结构 MnFezO 纳米颗粒 ，用聚乙烯亚 胺 (PEI)对 MnFeO 纳米颗粒进行表面处理后 ，以异丙醇钛为前驱物 ，采用 sol—gel法在纳米 MnFezO 表面包覆 锐钛矿型 TiOz纳米层形成核壳结构 。利用透射电子显微镜 (TEM)、x射线衍射仪 (xRD)和振动样 品磁强计等测 试手段对样品的结构 、形貌、粒径 以及磁学性能等进行 了表征。采用罗丹 明B的光催化降解反应对所制催化剂 的 活性进行 了评价 。结果表明，核壳结构 TiOz／MnFezO 复合纳米颗粒 的光催化活性随着壳层厚度 的增加而增强， 当达到一定厚度 以后 ，其催化活性不随壳层厚度的增加而改变 。复合颗粒 中TiOz含量达到30wt ，反应 时间 4h 时 ，TiOz／MnFezO 磁性光催化剂对罗丹明B的光降解率达到 100 ，与纯 TiOz纳米粉体 的催化活性相当，且光 催化活性稳定，是一种便于回收、可重复使用 的高效光催化剂。 关键词 ： MnFeO ／rrio ；核壳结构 ；复合纳米颗粒 ；磁性光催化剂 中图分类号 ： V257；TB332 文献标识码 ：A PreparationandphotocatalyticpropertyofanataseTiO5／MnFe~04 core—shellstructurenan0particIes FU W uyou ，YANG Haibin，LIU Bingbing，ZOU Guangtian (NationalLaboratoryofSuperhardMaterials，JilinUniversity，Changchun130012，China) Abstract： TheanataseTi02／MnFe2O4compositenanoparticleswithacore—shellstructurehavebeenobtained．The coreMnFezO4nanoparticlesweresynthesizedbytheCO—precipitationmethod，andtheshellTiO2nanocrystalswere derivedusingthesol—geltechnologyfollowedbyaheat—treatmentat450℃．TheTiO2／MnFe2O4sampleswerechar— acterizedbyX—raydiffraction (XRD)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．TheTiO2／MnFe2O4composite particlescanbeusedasamagneticphotocatalyst．wlrichcanbefluidizedandrecoveredbyanappliedmagneticfield enhancingboththeseparationandmixingefficiencyforrct，clablefluids．WhenthemassfractionofTiO2is30 and thereisenoughUV