鈦鈮酸鹽納米復(fù)合材料的構(gòu)建及光催化性能研究.pdf

1、本文以層狀鈦鈮酸鹽CsTi2NbO7為前驅(qū)體材料，通過(guò)改性制備e-HTi2NbO7納米片，并以它為載體構(gòu)建鈦鈮酸鹽納米復(fù)合材料。采用XRD、HRTEM、EDS、N2吸附-脫附、LRS、循環(huán)伏安(CV)曲線、UV-vis DRS以及Mott-Schottky曲線等一系列手段對(duì)所制材料進(jìn)行表征。以甲烷氣中乙硫醇的脫除為目標(biāo)，以實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的氣-固吸附和光催化脫硫反應(yīng)裝置為評(píng)價(jià)設(shè)備，通過(guò)吸附和光催化降解乙硫醇的光催化實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)催化劑的光催化性能

2、。
　　通過(guò)高溫固相法制備出前驅(qū)體材料CsTi2NbO7，經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換、剝離及酸沉積制備e-HTi2NbO7納米片聚集體。研究結(jié)果表明所制e-HTi2NbO7納米片為單層或多層無(wú)序堆疊的片狀結(jié)構(gòu)并且具有較大的比表面積138.1m2·g-1，孔徑為11.3nm，禁帶寬度為3.35eV，對(duì)可見光基本無(wú)響應(yīng)能力。e-HTi2NbO7納米片聚集體對(duì)乙硫醇的吸附量是50.1μmol·g-1，在可見光的照射下，e-HTi2NbO7納米片對(duì)乙硫

3、醇幾乎沒(méi)有光催化氧化作用。
　　通過(guò)溶膠復(fù)合的方式構(gòu)建Cu2O/e-HTi2NbO7納米復(fù)合材料，納米復(fù)合物依然保持著納米片的無(wú)序堆疊片狀結(jié)構(gòu)，Cu2O納米粒子高度分散在e-HTi2NbO7納米片的表面，比表面積為95m2·g-1，孔徑為9.1nm，與納米片聚集體相比，比表面積和孔徑均略微降低，但在可見光區(qū)域的吸收強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。Cu2O/e-HTi2NbO7納米復(fù)合材料對(duì)乙硫醇的吸附量是65.2μmol·g-1，由于主客體間的協(xié)同

4、作用，納米復(fù)合物對(duì)乙硫醇光催化活性相較于納米片有明顯提高。
　　通過(guò)溶膠復(fù)合后煅燒的方式構(gòu)建NiO/e-HTi2NbO7納米復(fù)合材料，NiO納米粒子均勻分散在納米片表面，且二者之間存在較強(qiáng)相互作用。納米復(fù)合物BET表面積為83.3m2·g-1，孔徑為5.6nm，納米粒子與納米片之間較強(qiáng)的相互作用使復(fù)合物對(duì)可見光有更好的光譜響應(yīng)能力。NiO/e-HTi2NbO7納米復(fù)合材料對(duì)乙硫醇的吸附量提升到了113μmol·g-1，同時(shí)它的光催