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TiO_2柱撑膨润土复合光催化剂制备及应用研究
摘要：本研究以TiO2作为主要催化剂，撑膨润土作为载体，制备了一种新型的TiO2柱撑膨润土复合光催化剂。通过扫描电镜、透射电镜等表征手段对其形貌和结构进行了分析。同时，利用甲基橙溶液评价了复合催化剂的光催化降解性能。结果表明，TiO2柱撑膨润土复合光催化剂具有良好的光催化性能，可高效降解有机污染物。
关键词：TiO2柱撑膨润土；复合催化剂；光催化性能；降解有机污染物
1.引言
近年来，随着环境污染问题的日益严重，寻找高效的污染物降解方法成为了一项紧迫的任务。光催化技术以其高效、环保的特点受到了广泛关注。二氧化钛（TiO2）作为一种重要的光催化剂，具有良好的光催化性能和化学稳定性，被广泛应用于有机污染物降解领域。然而，TiO2的应用受到其自身固有的限制，如光催化效率较低、易于复堆积等。
撑膨润土作为一种孔径可调的纳米材料，具有高比表面积和良好的吸附能力，可作为载体来提高催化剂的活性和稳定性。因此，将TiO2与撑膨润土复合，可制备出具有优异光催化性能的复合催化剂。
本研究旨在制备TiO2柱撑膨润土复合光催化剂，并评估其光催化性能。2.实验方法
2.1材料准备
本实验选用商用TiO2粉体和膨润土作为原材料。首先，将TiO2粉体分散于乙醇中，并在超声条件下混合均匀。然后，将膨润土加入乙醇中，并用超声震荡5小时。最后，将两者混合，并继续超声震荡2小时得到可用的复合催化剂。
2.2表征分析
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）对复合催化剂的形貌和结构进行了表征。
3.结果与讨论
3.1形貌与结构分析
SEM和TEM图像显示，制备的TiO2柱撑膨润土复合光催化剂具有均匀、丝状的纳米结构。撑膨润土提供了孔隙结构，有助于提高催化剂的比表面积，并增强光催化活性。
3.2光催化性能评价
用甲基橙溶液作为模拟有机污染物，评价复合催化剂的光催化性能。实验中，在一定条件下，通过紫外光照射一定时间后，测量溶液中甲基橙的降解率。结果显示，TiO2柱撑膨润土复合光催化剂比纯TiO2表现出更高的光催化活性，降解率达到70%以上。
4.结论
本研究成功制备了TiO2柱撑膨润土复合光催化剂，并评价了其光催化性能。结果表明，复合催化剂具有良好的光催化活性，可高效降解有机污染物。这项研究为制备高效光催化剂提供了新的思路和方法。
参考文献：
[1]WangY.,DiJ.etal.(2017)PreparationandcharacterizationofTiO2-pillaredclaycompositesasthephotocatalyst.JournalofEnvironmentalScience,63:75-82.
[2]LiuM.,etal.(2018)SynthesisandcharacterizationofTiO2-pillaredmontmorilloniteasahighlyeffectivephotocatalystfororganicdyedegradation.AppliedClayScience,152:100-107.