银-铋修饰TiO2纳米材料可见光催化剂制备及降解甲醛性能分析

预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值.采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO2光催化剂,用于在可见光、无动力条件下催化降解室内低浓度气态甲醛.并采用XRD、SEM、BET、H2-TPR、UV-vis、XPS等技术对所制催化剂进行表征分析,考察了制备方法、Ag-Bi掺入量、煅烧温度等条件对催化剂可见光催化氧化性能的影响.结果发现:水热法制得的Ag/Bi-TiO2-H催化剂降解甲醛效果最佳,其48h降解率可达到94.1％,可将浓度为1.076 mg/m3的甲醛降低至0.093 mg/m3,显著提升了 TiO2的催化氧化性能,其Ag2O/Ag、Bi3+和TiO2间的协同耦合作用改善了催化剂的微观结构,增强其对可见光的吸收,促进了光生电子的形成及转移.表面羟基以及耦合作用所形成的吸附氧提升了低浓度甲醛的吸附与催化氧化降解能力,且该催化剂展示出优异的稳定性能.