離子液體輔助釓和氮共摻雜TiO2納米管的制備及性能研究.pdf

1、TiO2納米管是n型無機(jī)光敏半導(dǎo)體材料，具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點，被科學(xué)家認(rèn)為是一種有前途的光催化劑，用來處理印染廢水。制備光響應(yīng)范圍寬、對可見光利用率高的TiO2是使其能夠大范圍投入使用的關(guān)鍵，因此本文嘗試采用離子液體輔助制備Gd，N/TiO2納米管，擴(kuò)大其對光的吸收相應(yīng)范圍，提高其對可見光的吸收利用率，并用于常見染料亞甲基蘭的降解研究。
　　本文采用陽極氧化法制備TiO2納米管陣列，討論制備條件不同對納米管表面形貌、化

2、學(xué)結(jié)構(gòu)、晶相組成類型及光催化性能的影響。采用SEM、XRD、XPS、FT-IR、DRS和光催化測試等方法對其進(jìn)行表征和分析。結(jié)果表明，最佳制備條件是:氧化電壓20V、氧化時間90min、HF含量0.4wt％、退火450℃。以上述最佳制備條件為基礎(chǔ)制備的TiO2納米管陣列作為催化劑，以150W球形氙燈為光源對體積15ml濃度為5mg/L的亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行光催化降解，其降解率的最大值為45.74％。以上文得到的最佳制備條件為基礎(chǔ)，向其電解液

3、中加入一定量的離子液體([BMIM]BF4)來輔助制備TiO2納米管陣列，討論離子液體加入量對納米管表面形貌、晶相組成、結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響，通過實驗確定最佳加入量為0.3vol％[BMIM]BF4，在相同情況下亞甲基藍(lán)溶液降解率為64.02％。離子液體輔助制備Gd，N/ TiO2納米管陣列，通過實驗確定最佳加入量為0.3vol％[BMIM]BF4和0.005mol/L Gd(NO3)3·6H2O，相同情況下的降解率為69.89％。<