二氧化钛纳米颗粒的溶胶-凝胶法制备及其在紫外光催化降解孔雀石绿染料中的应用研究

本文推荐：研究通过溶胶-凝胶法合成锐钛矿相TiO2 NPs（纳米颗粒），采用XRD（X射线衍射）、SEM（扫描电镜）等技术表征证实其25-50 nm的晶体结构。在UV（紫外线）照射下，优化条件（1.0 g/L催化剂，20 ppm染料浓度，pH=8）实现180分钟内100%脱色率，TOC（总有机碳）和COD（化学需氧量）分析显示72%矿化效率。研究为工业废水处理提供了高效光催化剂设计策略。

　　

Highlight

材料与方法

所有化学品包括MG染料（99.5%）、TTIP（钛酸四异丙酯，97%）和CH₃COOH（乙酸，99.7%）均购自Sigma-Aldrich，未经额外活化或纯化处理。

XRD分析

催化剂的光催化性能本质上由其晶体结构和物相组成决定。本研究采用X射线衍射（XRD）技术对合成的TiO₂ NPs进行严格表征。如图6所示，TiO₂ NPs的XRD图谱显示显著结晶性，在2θ值为25.35°、38.3°、48.1°等处出现典型衍射峰，证实锐钛矿相主导结构。

结论

本研究通过溶胶-凝胶法成功合成锐钛矿相TiO₂ NPs，专门用于UV照射下MG染料的光催化降解。XRD、SEM、TEM和FTIR表征确认其25-50 nm的晶体尺寸和有利于光催化活性的形貌特征。XRD分析鉴定的锐钛矿相展现出优异的电荷载流子动力学特性。

CRediT作者贡献声明

Jaber Salehzadeh：负责论文撰写与修订、实验验证、方法论设计及数据分析；Mahmoud Nassiri参与监督与概念设计；Zahra Dehghani和Sahar Mohajeri共同完成实验与数据整理。

利益冲突声明

作者声明无已知可能影响本研究的财务或个人利益冲突。

致谢

感谢阿尔达比勒省供排水公司对本研究的资金支持。