立體結構二氧化鈦納米管用于光裂解水制氫研究.pdf

1、全球人口過快的增長導致全球能源消耗加大，其中不可再生資源消耗加劇且其消耗后對環(huán)境污染嚴重。如今，可再生資源與保護環(huán)境成為社會討論熱點。氫能源是一種可再生且環(huán)保的資源，由水電解或者裂解得到，而水在地球表面覆蓋率為71％左右，可見氫的儲能相當豐富。
　　本課題選用相對簡便的電化學陽極氧化法，在螺旋狀Ti絲表層，制備獲得一層有序且分布整齊的TiO2納米管陣列薄膜，并選用化學浸漬法進行金屬鐵的摻雜改性，進而改變TiO2納米管的光催化響應能

2、力，增強其光催化裂解水產(chǎn)氫活性。對樣品TiO2納米管采取了掃描式電子顯微鏡(SEM)、能量色散光譜儀(EDS)、X射線衍射法(XRD)等表征手段，探究了氧化電壓、鈦絲直徑、電解液中含水量、氧化時間以及摻雜濃度不同的硝酸鐵溶液對TiO2納米管光催化裂解水制氫的影響。實驗結果:最優(yōu)的實驗條件為鈦絲的直徑0.5mm、電解液為氟化銨∶乙二醇∶水（質(zhì)量比）=0.32∶111.55∶8的混合溶液、氧化時間4小時、氧化電壓60V以及水浴溫度30℃;未

3、摻雜改性前，在最優(yōu)的實驗條件下制備的TiO2納米管光催化產(chǎn)氫能力高于其它實驗條件下的光催化產(chǎn)氫能力;摻雜改性后，雖然，隨著TiO2納米管中摻雜硝酸鐵溶液濃度(0.02mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L)的增加，TiO2納米管的光催化產(chǎn)氫能力呈下降狀態(tài)，但是，不論摻雜濃度是多少，TiO2納米管的光催化產(chǎn)氫能力高于純TiO2納米管的光催化產(chǎn)氫能力，此中，0.02mol/L硝酸鐵溶液摻雜改性后的TiO2納米