TiO2納米管陣列制備和光催化性能研究.pdf

1、高比表面積和特殊結(jié)構(gòu)所衍生的突出物理化學特性使TiO2納米管薄膜在光催化，氣敏，光解水和光伏等應用領(lǐng)域具備極大的應用潛力，因此制備性能優(yōu)異的TiO2納米管薄膜以及發(fā)掘其應用潛力正成為一個研究熱點。
　　 本文采用電化學陽極氧化法制備TiO2納米管，研究了在乙二醇反應體系中，影響TiO2納米管生長的陽極氧化次數(shù)、陽極氧化時間和熱處理溫度等條件。實驗表明，二次陽極氧化反應制備的TiO2納米管陣列排布形貌更為良好。接著，考察了熱處理溫

2、度對TiO2納米管形貌和結(jié)構(gòu)的影響，由FE-SEM圖，發(fā)現(xiàn)400℃和450℃的樣品斷面呈現(xiàn)明顯的納米管結(jié)構(gòu)，且排布有序平整；500℃的樣品納米管表面出現(xiàn)線狀雜質(zhì)；而熱處理溫度為550℃的樣品納米管結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全喪失；并經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)，隨著熱處理溫度的升高，TiO2納米管逐漸由無定形態(tài)向銳鈦礦型轉(zhuǎn)變，再轉(zhuǎn)向金紅石型，且其納米管的的粒徑也會逐漸增大。最后，考察了450℃熱處理條件下，陽極氧化時間1～4對TiO2納米管形貌和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表

3、明納米管長度隨著氧化時間的延長而延長；且經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)，450℃熱處理的TiO2納米管的銳鈦礦晶型已經(jīng)較為豐富。
　　 以亞甲基藍和羅丹明B為光催化實驗降解對象，對不同溫度熱處理的TiO2納米管和陽極氧化時間為1～4h的TiO2納米管進行吸附和光催化活性實驗，發(fā)現(xiàn)熱處理后的納米管對亞甲基藍的吸附能力隨熱處理溫度升高而逐漸減弱，而經(jīng)450℃熱處理后的納米管對亞甲基藍的光催化降解率最高，達到了77.42％。隨后對陽極氧化1h、2h