改性二氧化鈦納米片及其復(fù)合材料的制備和光催化性能研究.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)作為傳統(tǒng)的光催化劑已經(jīng)被廣泛地研究。本文從氫氟酸(HF)改性制備二氧化鈦納米片入手，首先用水熱法可控合成不同比例(001)暴露面的片狀納米二氧化鈦，再將其與還原氧化石墨烯(rGO)、二硫化鉬(MoS2)等二維納米材料進(jìn)行有效復(fù)合，獲得具有不同組成、結(jié)構(gòu)和微觀形貌的二氧化鈦基納米復(fù)合材料。在對所獲得的材料進(jìn)行全面物理、化學(xué)性質(zhì)測試和微觀表征的基礎(chǔ)上，用有機(jī)染料為模型反應(yīng)，考察了各種材料對有機(jī)染料的吸附、光催化降解等性能

2、。主要研究內(nèi)容包括如下:
　　(1)通過水熱法合成了氫氟酸改性的具有不同厚度和不同比例(001)暴露面的銳鈦礦TiO2納米片。結(jié)果表明:隨著HF添加量的增大，TiO2納米片變薄，尺寸變大，(001)暴露面的百分比由53％逐漸增大到近100％。這說明HF對TiO2納米片的形貌具有調(diào)控作用，且氟離子對TiO2納米片的(001)面具有穩(wěn)定作用。和商業(yè)化P25相比，合成的TiO2納米片在可見光催化降解羅丹明B(RhB)過程中顯示出了更好的

3、光催化性能。
　　(2)通過水熱法合成了還原氧化石墨烯/二氧化鈦(rGO/TiO2)納米復(fù)合材料。結(jié)果表明:均勻方形的TiO2納米片可在rGO上生長，隨著HF量的增多，TiO2納米片在添加了氧化石墨烯(GO)后生長得更大更薄甚至損壞，說明GO的存在對片狀TiO2的生成有一定影響。rGO/TiO2復(fù)合材料在紫外光下具有很好的光催化降解RhB性能，這是由于存在二氧化鈦(001)面以及還原后高比表面積的還原氧化石墨烯作用的結(jié)果。

4、　　(3)采用兩步水熱法合成了二硫化鉬/二氧化鈦(MoS2/TiO2)納米復(fù)合材料。結(jié)果表明:在MoS2/TiO2復(fù)合材料中，二氧化鈦的片狀結(jié)構(gòu)消失，形成納米二氧化鈦顆粒，并被花瓣?duì)畹亩蚧f片層所包裹，對有機(jī)染料RhB有很強(qiáng)吸附去除效果。
　　(4)采用兩步水熱法合成了還原氧化石墨烯/二硫化鉬/二氧化鈦(rGO/MoS2/TiO2)三體系納米復(fù)合材料。該復(fù)合材料對有機(jī)分子RhB也有很強(qiáng)的吸附能力，但隨著TiO2納米片比例的增加，