Page 66 - 《精细化工》2021年第11期
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·2212· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
荷分离率。 TANG 等 [36] 以 TiCl 3 为前驱体，L-抗坏血酸为还
作为一种间接连接方式，在异质结中加入电子 原剂制备了具有配位缺陷的 TiO 2–x （缺陷 TiO 2 ），随
转移介体也是促进电荷分离的理想途径。如，Au 可 后以硝酸钴与 2-甲基咪唑为前驱体用热溶剂法制备
以作为电子转移媒介促进 TiO 2 与 MOFs 之间的电荷 B（黑色）-TiO 2–x @ZIF-67 复合材料。并将复合材料
转移，同时扩展光响应谱，提高光催化活性。YI 等 [35] 用于废水中双酚 A（BPA）的去除。如图 6 所示，
以钛酸正丁酯和硝酸铁为前驱体，用 One-pot 法制 在可见光照射下，B-TiO 2–x 与 ZIF-67 产生光生电子-
备出异质结 Ti-Fe-MOFs 复合材料，并在 30 mL 氯 空穴对，因Ⅱ型异质结的关系，促使 B-TiO 2–x 价带
铂酸水溶液中超声处理得到 TiO 2 /Au/Fe 2 O 3 。在对 2， 上的空穴转移至 ZIF-67，ZIF-67 导带上的电子转移至
4-二氯苯酚降解中发现，与 TiO 2/Fe 3O 4 相比，Au 的加 B-TiO 2–x，促进了电荷分离；同时 H 2 O 2 的加入，与
入使 TiO 2/Au/Fe 2O 3 光催化活性得到显著提升，当 Au Co(Ⅱ)组成类 Fenton 体系，促进了•OH、•O 2 的生成。
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的质量分数为 4%时，TiO 2 /Au/Fe 2 O 3 降解率高达 94%。 结果表明，复合材料 60 min 内对双酚 A 的降解率为
89%，且当有少量 H 2 O 2 存在时，复合材料对双酚 A
3 不同 MOFs 与 TiO 2 结合对污染物的降解
降解率在 60 min 后可达 95.3%。经 4 次循环使用后，
3.1 异质结 TiO 2 /MOFs 的制备及应用 降解效果基本不变。效果提升原因：一是 ZIF-67 的
3.1.1 TiO 2 /ZIF 的制备及应用 引入与 B-TiO 2–x 形成Ⅱ型异质结，促进了电荷的转移；
ZIF 系 MOFs 材料是由 Zn(Ⅱ)或 Co(Ⅱ)与咪唑 二是缺陷 B-TiO 2–x 表面具有大量氧空位，使材料具有较
配体反应所制得，其结构类似沸石分子筛，因孔径 宽的光吸收范围和电荷分离率；三是 B-TiO 2–x @ZIF-67
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可调、比表面积大的特点，常用在气体储存、气体 与 H 2 O 2 组成类 Fenton 体系，加快了•OH 与•O 2 的生
分离、传感和催化等领域。 成，促进了对双酚 A 的降解。
图 6 B-TiO 2–x @ZIF-67 光催化机理 [36]
Fig. 6 Photocatalytic mechanism of B-TiO 2–x @ZIF-67 [36]
JIA 等 [37] 通过电阳极氧化和共沉积法制备出含 的掺杂，填补了 TiO 2 的氧空位，减少了氧空位对电
有锐钛矿与金红石的双异质结 ZIF-8/NF-TiO 2 （锐钛 子的吸收，促进了电子从价带到导带的跃迁，拓宽
矿/金红石）复合材料，该复合材料首先将 N 和 F 了 TiO 2 对可见光的吸收范围，形成的 N—Ti—O 键
抑制了电子-空穴的复合；二是 ZIF-8 具有较强的透
共同掺杂到中空的 TiO 2 纳米管上，制备出 NF-TiO 2
（锐钛矿/金红石），随后将 ZIF-8 纳米颗粒沉积在 光性与散射性，提高了 TiO 2 对光的利用率；三是
TiO 2 表面。结果表明，ZIF-8/NF-TiO 2 （锐钛矿/金红 ZIF-8 与锐钛矿/金红石 TiO 2 形成双异质结结构，促
石）对磺胺二甲嘧啶的光电催化降解率达 81.3%， 进了载流子的转移。相比于未改性的锐钛矿 TiO 2 ，
原始 TiO 2 的降解率仅有 7%。在 8 个循环后，降解 ZIF-8/NF-TiO 2 的反应速率提高了 21.7 倍，在光电催
率仅降低 7.8%。催化活性提高的原因：一是 N 与 F 化过程中的协同因子可达 3.5。反应速率提高的原因
