TiO2納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備與宏觀尺度組裝.pdf

1、TiO2作為一種重要的半導(dǎo)體材料,無毒無害、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,并且表現(xiàn)出了良好的光催化性質(zhì)。在紫外光照射下,TiO2可以光解水制造H2,并且TiO2可以高效光催化降解水中的有機、無機污染物。在本論文中,我們設(shè)計合成了基于納米TiO2的復(fù)合材料,增加 TiO2的光譜吸收范圍,并且使其具備了良好的吸附能力。本論文主要研究成果如下:
　　1.利用鹵氧化鉍納米片與 TiO2納米篩之間的電子親和力,以 TiO2納米篩為基底,通過水熱法實現(xiàn)了鹵氧

2、化鉍納米片在TiO2納米篩上生長,一步合成了BiOX@TiO2。合成的復(fù)合物內(nèi)部電場垂直于納米片表面,并穿過TiO2納米篩和鹵氧化鉍納米片異質(zhì)結(jié)構(gòu)。其光學(xué)吸收范圍變?yōu)?90 nm~410 nm,表明了體系的完整的光學(xué)可調(diào)性。同時由于介孔的存在,復(fù)合物表面粗糙度的增加,及可見光吸收和光生電子空穴對的有效分離的協(xié)同作用,BiOX@TiO2可以作為一種新型的多功能易于回收利用的宏觀光催化材料,在處理水楊酸(SA)、羅丹明B(RhB)及甲基橙(

3、MO)這些污染物時表現(xiàn)出良好的太陽光光催化活性。
　　2.通過在碳纖維布中引入TiO2顆粒層,并與鈦酸四正丁酯(TBT)及NaOH之間的水熱反應(yīng),成功的在碳纖維布上生長TiO2納米纖維。得到了大尺寸(~300cm2)、高強度、柔韌的納米纖維宏觀結(jié)構(gòu)。相對于小尺寸、易碎的納米纖維宏觀結(jié)構(gòu)具有巨大的優(yōu)勢。吸附及光降解水中的羅丹明 B表明產(chǎn)物具有吸附及清潔功能,使其在水凈化方面有著潛在的應(yīng)用。本工作為構(gòu)件大尺寸、高強度、柔韌的水凈化材料