Ti網負載WO3-TiO2納米管復合光催化材料的制備及其降解亞甲基藍的應用研究.pdf

1、當前，環(huán)境質量面臨整體惡化，污染越來越嚴重，尤其是水體污染，已經成為了環(huán)境污染的主要問題之一。因此，減少工業(yè)排污，降低工業(yè)廢水中污染物含量，提高水體質量勢在必行。光催化技術作為一種新型凈化水質技術，具有反應條件溫和、能量消耗少、無二次污染、可以在常溫常壓下氧化分解成結構穩(wěn)定的化合物，且材料本身在反應過程中并不消耗等優(yōu)點，使其成為一種備受矚目的水處理技術。TiO2納米管作為一種具有新型結構的半導體材料，具有優(yōu)異的光催化活性、機械穩(wěn)定性、抗

2、腐蝕性以及納米多孔的表面形貌，是當下最具前景的光催化材料，也是發(fā)展光催化技術的一個重要方向。
　　本文以TiO2納米管為研究對象，對其進行改性。以Ti網為負載基材，以WO3為Ti網負載TiO2納米管(TM)的摻雜材料，采用陽極氧化和電沉積相結合的方法制備得到Ti網負載WO3/TiO2納米管復合光催化材料(WTM)，通過采用X-射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、紫外可見分光光度計對所制備的樣品進行物理表征，并重點研究其在可見光下對亞甲基藍

3、(MB)的光催化降解活性。
　　首先，采用陽極氧化法制備TiO2納米管，以含NH4F、U2O的乙二醇溶液為電解液，進行恒壓氧化，并在500℃高溫下煅燒后得到樣品TM。研究不同的氧化電壓和氧化時間對TiO2納米管表觀形貌的影響。表征結果發(fā)現(xiàn):當氧化電壓為30V，氧化時間為30min時，TiO2納米管分布相對比較整齊，且在經過500。C高溫煅燒后，完成了向銳鈦礦型TiO2的轉化。
　　其次，采用陽極氧化和電沉積法相結合的方法制備

4、WTM，實驗結果表明，WTM表面已經被緊實的WO3顆粒層均勻包覆，且在紫外光區(qū)和可見光區(qū)均具有較大的吸收強度。在MB降解測試中，可見光照射120min后，WTM對MB的降解率達到了72％，高出Ti片負載WO3/TiO2納米管(WTP)35％。對比攪拌MB溶液與沒有攪拌時降解效果，發(fā)現(xiàn)WTM降解率差值(△D):12％，遠高于WTP的△D(3％)。此外，對已使用的WTM進行清洗，并測試WTM樣品的循環(huán)壽命，測試結果顯示，各循環(huán)效率為:69％

5、,92％、93％。
　　最后，通過調節(jié)WO3的沉積電流密度，制備WO3含量不等的WTM，研究了不同電流對WTM的晶體結構、表觀形貌、以及MB降解率的影響。結果發(fā)現(xiàn)，隨著沉積電流的不斷增大，WO3沉積的量不斷增加，且在可見光區(qū)的吸收強度也不斷增加。經過對WTM1(4mA/cm2)、WTM2(8mA/cm2)、WTM3(16mA/cm2)進行光催化降解MB測試得出，當電流密度為8mA/cm2時，樣品WTM2對MB的光催化降解最大，12