TiO-,2-（B）納米纖維的制備、表征和光催化活性.pdf

1、在眾多半導(dǎo)體光催化劑中，納米TiO<,2>以其無毒、催化活性高、氧化能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而被廣泛研究。二氧化鈦粉末光催化劑，由于具有較高的比表面積，因而在廢水處理和水凈化過程中對污染物的降解顯示出很高的光催化效率。然而，由于粉末光催化劑的顆粒粒徑較小，使光催化劑在反應(yīng)體系中易于團(tuán)聚和在光催化反應(yīng)后難于從反應(yīng)混合物中分離出來。相比于只有幾十納米的粉末光催化劑，一維TiO<,2>光催化劑可以在光催化反應(yīng)完成后很容易地從液相反應(yīng)體系中分離出

2、來并重復(fù)利用，是一種理想的新型光催化劑，有望在工業(yè)廢水處理方面得到廣泛的應(yīng)用。本文中，我們成功地制備了TiO<,2>(B)光催化納米纖維，對其進(jìn)行了表征和光催化性能研究，主要內(nèi)容如下： 將TiO<,2>粉末(P25)和15 M NaOH溶液混合并在170℃水熱處理72小時(shí)后可獲得鈦酸鹽納米纖維，洗滌后在300～500℃熱處理后可制得TiO<,2>(B)納米纖維。所制備的纖維樣品分別用XRD，SEM，TEM，UV-vis和氮?dú)馕?/p>

3、附一脫附等溫線進(jìn)行表征。隨著熱處理溫度的增加，樣品的孔體積和比表面積不斷減小。特別是在纖維從TiO<,2>(B)轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦的過程中，孔體積和比表面積明顯降低。TiO<,2>(B)納米纖維的禁帶寬度為2.96 eV，接近本實(shí)驗(yàn)中銳鈦礦相的禁帶寬度，有很好的光催化潛力。TiO<,2>(B)納米纖維對羅丹明B在溶液中的降解表現(xiàn)出明顯的光催化活性，經(jīng)5 h的紫外光照后，羅丹明B幾乎能被完全降解，特別是經(jīng)400℃和500℃熱處理后的纖維樣品表現(xiàn)

4、出高于銳鈦礦相TiO<,2>的光催化活性，這是由于其晶粒尺寸更小，孔體積和比表面積更大引起的。TiO<,2>(B)納米纖維的制備為發(fā)展新型光催化劑提供了新的思路。 采用四種不同原料在15 M NaOH溶液中水熱反應(yīng)后得到鈦酸鹽納米纖維，以此納米纖維為前驅(qū)體通過控制熱處理溫度(300～500℃)都可以制備TiO<,2>(B)納米纖維。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：原料中TiO<,2>的晶體結(jié)構(gòu)對TiO<,2>(B)納米纖維的形貌、比表面積和孔體