化學(xué)氣相法合成CNT-TiO2復(fù)合材料.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)和碳納米管(CNT)復(fù)合后能明顯提升TiO2的光催化、光電轉(zhuǎn)化等性能。然而，單獨合成CNT或TiO2后再復(fù)合的制備方法存在的共性問題是反應(yīng)物難分散、易團聚、處理過程復(fù)雜。本論文利用CVD法，以氣相中浮動CNT為載體與納米TiO2實現(xiàn)均相復(fù)合。主要合成出混合型、包裹型、同軸型三種結(jié)構(gòu)的CNT-TiO2復(fù)合材料。
　　 在H2氣氛中，合成的產(chǎn)物為混合型CNT-TiO2復(fù)合材料，即以細(xì)長的CNT束為骨架，竹節(jié)狀CN

2、T、無定形碳和TiO2顆?；旌虾笄队谄渲?。通過在鈦酸丁酯中引入溶劑甲醇、乙醇，不僅使TiO2粒徑分布更均勻、還能調(diào)控產(chǎn)物中CNT的形態(tài)和含量。前驅(qū)體中鈦酸丁酯和乙醇摩爾比介于1:100到10:100之間時，可使TiO2的含量在30-65 wt％間變化?；旌闲虲NT-TiO2復(fù)合材料具有較高比表面積，鈦酸丁酯和乙醇摩爾比為3:100時，比表面積最大為1581 m2/g。
　　 當(dāng)反應(yīng)氣氛為H2和Ar混合氣氛時，有利于形成TiO2顆

3、粒(約10 nm)包裹在竹節(jié)狀CNT外壁中的復(fù)合結(jié)構(gòu)。包裹型CNT-TiO2復(fù)合材料中TiO2為銳鈦礦和金紅石混晶結(jié)構(gòu)(金紅石與銳鈦礦質(zhì)量比約2:1)，CNT為缺陷較多的多壁CNT。其比表面積為50.24 m2/g，在可見光下，具有很好的光催化降解有機物的能力，6 h甲基橙溶液降解率超過80％。
　　 當(dāng)采用反應(yīng)器前端注入碳源，后端注入鈦源的方式時，形成以單壁或少壁CNT為軸，大量TiO2顆粒沿軸包覆形成的同軸結(jié)構(gòu)。TiO2顆粒