TiO2納米管陣列制備和光催化性能研究.pdf

1、高比表面積和特殊結(jié)構(gòu)所衍生的突出物理化學(xué)特性使TiO2納米管薄膜在光催化，氣敏，光解水和光伏等應(yīng)用領(lǐng)域具備極大的應(yīng)用潛力，因此制備性能優(yōu)異的TiO2納米管薄膜以及發(fā)掘其應(yīng)用潛力正成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 本文采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化法制備TiO2納米管，研究了在乙二醇反應(yīng)體系中，影響TiO2納米管生長(zhǎng)的陽(yáng)極氧化次數(shù)、陽(yáng)極氧化時(shí)間和熱處理溫度等條件。實(shí)驗(yàn)表明，二次陽(yáng)極氧化反應(yīng)制備的TiO2納米管陣列排布形貌更為良好。接著，考察了熱處理溫

2、度對(duì)TiO2納米管形貌和結(jié)構(gòu)的影響，由FE-SEM圖，發(fā)現(xiàn)400℃和450℃的樣品斷面呈現(xiàn)明顯的納米管結(jié)構(gòu)，且排布有序平整；500℃的樣品納米管表面出現(xiàn)線(xiàn)狀雜質(zhì)；而熱處理溫度為550℃的樣品納米管結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全喪失；并經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)，隨著熱處理溫度的升高，TiO2納米管逐漸由無(wú)定形態(tài)向銳鈦礦型轉(zhuǎn)變，再轉(zhuǎn)向金紅石型，且其納米管的的粒徑也會(huì)逐漸增大。最后，考察了450℃熱處理?xiàng)l件下，陽(yáng)極氧化時(shí)間1～4對(duì)TiO2納米管形貌和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表

3、明納米管長(zhǎng)度隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)而延長(zhǎng)；且經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)，450℃熱處理的TiO2納米管的銳鈦礦晶型已經(jīng)較為豐富。
　　 以亞甲基藍(lán)和羅丹明B為光催化實(shí)驗(yàn)降解對(duì)象，對(duì)不同溫度熱處理的TiO2納米管和陽(yáng)極氧化時(shí)間為1～4h的TiO2納米管進(jìn)行吸附和光催化活性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)熱處理后的納米管對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附能力隨熱處理溫度升高而逐漸減弱，而經(jīng)450℃熱處理后的納米管對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解率最高，達(dá)到了77.42％。隨后對(duì)陽(yáng)極氧化1h、2h