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悬浮液等离子喷涂高效制备TiO2涂层及其光催化性能

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目的 解决TiO2粉末催化剂在污水净化过程中易沉降和难回收问题,同时提高TiO2在可见光条件下降解有机污染物的速率.方法 采用悬浮液等离子喷涂(SPS)技术,以H2为辅助气体制备TiO2涂层,借助H2将高温等离子体焰流中熔融态TiO2中的Ti4+还原成Ti3+.通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱光谱仪、紫外-可见光谱仪等对TiO2粉末以及所制备涂层的结构形貌、物相组成、元素价态、光学特性进行分析.以亚甲基蓝为目标污染物,使用光化学反应仪测试粉末和涂层的光催化性能.结果 TiO2涂层表面呈现由熔融和半熔融颗粒组成的"喀斯特"微观形貌,表面粗糙度为2.94µm,孔隙率为10.2％.TiO2粉末物相为纯锐钛矿,涂层物相由锐钛矿、金红石相及TiO2-x相组成.TiO2涂层中Ti3+的存在使其带间隙减小0.6 eV.在紫外光条件下,TiO2粉末的催化速率为0.00348,而涂层的催化速率为0.00345.在可见光条件下,粉末的催化速率与亚甲基蓝的光解速率相近,涂层的催化速率是0.00307.结论 通过SPS技术成功制备了TiO2光催化涂层,其在可见光条件下的催化性能较粉末有显著提升.
High Efficiency Preparation TiO2 Coatings by Suspension Plasma Spraying and Photocatalytic Photocatalytic Performance

suspension plasma sprayingTiO2 coating, microstructurephase compositionband gap,photocatalytic performance

崔赛楠、范秀娟、尹辉俊、李双建、张小峰、何春艳、宋琛、邓春明、毛杰

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广西科技大学机械与汽车工程学院,广西 柳州 200240

广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室 广州 510650

广东省科学院新材料研究所广东省现代材料表面工程技术重点验室 广州 510650

广西科技大学 机械与汽车工程学院,广西 柳州 200240

广东工业大学,广州 510006

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悬浮液等离子喷涂 TiO2涂层 微观结构 物相组成 带间隙 光催化性能

2024

10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.01.020

表面技术
中国兵器工业第五九研究所,中国兵工学会防腐包装分会,中国兵器工业防腐包装情报网

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CSTPCD北大核心
影响因子：1.39
ISSN：1001-3660
年,卷(期)：2024.53(1)
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