電解液組成對TiO2納米管的形成及光催化性能的影響.pdf

1、電解液是陽極氧化的一個(gè)重要參數(shù)，對TiO2納米管的形成與否，形成后管的成分、形貌，以及TiO2納米管的光催化性能和應(yīng)用都有著很大的影響。利用不同組成的電解液進(jìn)行陽極氧化可以得到不同表面形貌的TiO2膜，并且可以實(shí)現(xiàn)N等非金屬元素的摻雜。 本項(xiàng)工作分別以HF(0.5wt％)， HF(0.5wt％) + (NH4)2SO4（1~1.5mol/L）， HF(0.5wt％) + (NH4)H2PO4（1~1.5mol/L）， HF(0.

2、5wt％)+ NaNO3（1~1.5mol/L）， HF(0.5wt％) + (NH4)3PO4（1~1.5mol/L）為電解液，通過陽極氧化的方法在鈦箔表面獲得TiO2膜。用場發(fā)射掃描電鏡FESEM觀察了TiO2膜的形貌，用EDX和XPS能譜對膜表面成分進(jìn)行測試分析，并利用XRD對膜的結(jié)構(gòu)晶型做了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：在單一的HF電解液中加入(NH4)2SO4或(NH4)H2PO4后，陽極氧化生成的TiO2納米管的管徑明顯減小，并且納米

3、管表面沉淀物較多。加入NaNO3后，對TiO2納米管的形貌影響不大。大部分非金屬元素較難進(jìn)入膜表面，而氮元素卻很容易摻雜進(jìn)入納米管陣列膜的表面形成N-Ti-O結(jié)構(gòu)，從而影響膜的成分構(gòu)成。這表明本項(xiàng)工作利用簡單電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了N的摻雜。XRD分析結(jié)果表明，電解液組成不同對TiO2膜的晶型轉(zhuǎn)變溫度影響較小。最后利用光催化降解亞甲基藍(lán)試驗(yàn)，測試上述五種電解液下制備出的TiO2膜的光催化性能。結(jié)果表明，熱處理溫度約為400℃時(shí)得到的銳鈦礦晶型T