本文采用CTAB/环己烷/王丁醇/水微乳体系制备不同铁掺杂量的Ti02光催化剂。对制备的Fe(Ⅲ)/Ti02进行XRD,FIR,UV-VIS,BET,TG-DSC等检测。反应产物采用GC-MS进行表征。讨论了粒径R的大小与w([水]/[表面活性剂])的关系。发现R随着w的增大而增大,当w=12时,出现了金红石相,此时粒径尺寸最大。说明微乳液中水含量不仅影响着微粒的大小,同时有利于微粒的晶相的转化。当铁的掺杂量为0.04%时,二氧化钛A→R相变温度为600℃；Ti4+的半径74.5pm,Fe3+的半径69.0pm,铁进入到二氧化钛的晶格中,由原来的Ti-O-Ti化学键变为Ti-O-Fe,引起了晶格膨胀,促进了二氧化钛A→R的转变。此时金红石比例为14.3%,比表面积为106.82m2/g；由于铁的掺杂,使得二氧化钛的禁带宽度变窄,与掺杂前的相比,紫外吸收光谱谱带拓宽了50nm左右。在对甲酚的降解实验中发现,掺杂量0.04%,煅烧温度600℃,溶液的pH值为6.8时,对甲酚有最大的转化率84.6%。反应产物的GC-MS结果表明,对甲酚在光催化过程中主要是按照反应历程2进行,生成了的中间产物主要有对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸和对苯二酚等。由于对甲酚具有对位的极性羟基,对对位甲基有一定的活化作用,因此苄基的C-H键比起烷基的C-H键更易发生反应,因此羟基自由基首先攻击-CH3,苄基C-H键首先断裂,氧化成相应的醇,醛,酸等中间产物,其次再攻击苯环,生成了少量的对苯二酚。
