日用化学工业(中英文)

作者：贾彩玲, 张占庭, 闫富伟, 刘福跃, 伍燕妮, 王芬, 谢海娇

单位：1.中国蒙牛乳业股份有限公司，内蒙古 呼和浩特 011500；2.华润电力（锡林郭勒）煤业有限公司，内蒙古 锡林郭勒 026200；3.内蒙古大学 生态与环境学院，内蒙古 呼和浩特 010021；4.洋县中学，陕西 汉中 723300；5.杭州研趣信息技术有限公司，浙江 杭州 310003

关键词：TiO2/Sn3O4复合材料,可见光光催化,甲基橙降解,氧空位,羟基自由基,

工业化的快速发展显著加剧了水污染问题，例如甲基橙（MO）等持续性污染物。传统的修复技术，包括吸附和生物降解，常受限于效率低下和存在二次污染风险。光催化技术作为一种有前景的可持续替代方案应运而生；然而，基准材料二氧化钛（TiO2）存在固有的局限性，尤其是其宽带隙能量（≥3.4 eV）将活性限制在紫外光区，以及光生载流子的快速复合。为克服这些限制，该研究通过溶剂热法合成了新型的TiO2/Sn3O4异质结复合光催化剂。综合表征技术证实了复合物的成功形成，揭示了超薄Sn3O4纳米片均匀地包覆在TiO2纳米球上。这种独特的结构有效降低了整体结晶度并引入了有益的氧空位。在可见光照射下（λ≥420 nm），优化后的TiO2/Sn3O4复合材料展现出卓越的光催化性能，在短短60 min内即可实现96%的MO降解率。计算所得的表观动力学速率常数（0.103 min-1）显著高于纯TiO2，是其5.15倍。电子自旋共振（ESR）实验确定羟基自由基（·OH）是驱动降解的主要活性物种。此外，循环降解测试证明了材料优异的稳定性，复合材料在连续四次重复使用后仍能保持其初始效率的85%。该研究强调了TiO2/Sn3O4异质结内部的协同效应，该效应显著增强了可见光吸收、电荷分离和光催化活性，为设计用于先进环境修复应用的高效、稳定催化剂提供见解。

来源：2026年第2期

《日用化学工业(中英文)》期刊编辑部

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