TiO2納米管的制備、改性及應(yīng)用.pdf

1、TiO2納米管較TiO2其它納米結(jié)構(gòu)具有較好的光催化、氣敏、光電和光電壓特性,得到了廣泛的關(guān)注和深入的研究。然而,寬帶隙半導(dǎo)體TiO2(3.2eV)只在紫外光區(qū)有吸收(只占太陽光能量的8％,而可見光占太陽光能量的45％),大大限制了它的應(yīng)用。因此,如何提高TiO2在可見光區(qū)的吸收是亟待解決的一個問題。離子摻雜被認(rèn)為是提高TiO2光催化活性的一個有效的方法。以TiO2納米粉體為原料,采用水熱法制備TiO2納米管,研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、

2、前驅(qū)體用量以及退火對TiO2納米管性能的影響。
　　結(jié)果表明:
　　反應(yīng)溫度越高,越有利于管狀結(jié)構(gòu)的形成,對亞甲基藍(lán)的光降解速率也會升高;反應(yīng)時間24h,前軀體加入量為0.6g時,樣品的光催化效果最好;退火后的樣品的結(jié)晶度較退火前好,光催化性能也有較大提高。采用陽極氧化法制備TiO2納米管。研究發(fā)現(xiàn),電壓,時間、電解液pH值對TiO2的形貌有很大影響。在電壓為20V,氧化時間為5min,電解液pH值為3時,能夠得到排列整齊的

3、孔徑為60-80nm的納米管,孔壁厚約為20-30nm。制備的TiO2納米管為無定形態(tài),400℃下退火后由無定形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型;400-700℃下退火后為銳鈦礦和金紅石的混合相,且溫度越高,金紅石相越多;700℃之后全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相。對陽極氧化后的TiO2納米管進(jìn)行N摻雜,并對樣品的形貌與晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。摻N后不會破壞陽極氧化形成的高有序納度米管陣列。
　　用甲基橙作為模擬降解物進(jìn)行光催化性能的測試,結(jié)果表明N摻雜的TiO