貴金屬納米顆粒修飾的TiO2納米管的制備、表征及應(yīng)用.pdf

1、TiO2是一種禁帶較寬的n型半導(dǎo)體材料，因其具有高催化活性、強(qiáng)的氧化能力、好的穩(wěn)定性以及無毒等特性受到了廣泛關(guān)注和研究。TiO2材料目前被廣泛應(yīng)用于解決日益嚴(yán)重的環(huán)境和能源問題，如空氣凈化、污水處理、光解水制氫等。然而，TiO2材料只對(duì)僅占太陽(yáng)光3-5％的紫外光具有響應(yīng)性，并且TiO2材料內(nèi)部光生電子和空穴易快速?gòu)?fù)合，這都影響了TiO2的光催化效率。因此如何解決上述問題一直是科學(xué)界重要的研究課題。
　　本論文采用Au單金屬納米顆粒

2、和Au@Pt雙金屬納米顆粒對(duì)TiO2納米管進(jìn)行修飾。通過X射線衍射（XRD），透射電鏡（TEM），X射線光電子能譜（XPS），紫外可見光譜（UV-vis）等測(cè)試，對(duì)制備的復(fù)合物進(jìn)行了形貌和性能的表征，并通過光降解甲基橙溶液測(cè)試制備材料的光催化性能。主要研究成果如下：
　　(1)以 TiO2納米粉末為原料，利用水熱法成功制備出 TiO2納米管，分別經(jīng)不同濃度HA uC l4溶液浸泡，通過煅燒法制備出不同Au納米顆粒濃度負(fù)載的TiO2

3、納米管復(fù)合材料光催化劑，經(jīng)過XRD、TEM、XPS表征分析得知，制備的Au/TiO2納米管復(fù)合材料保持了原來TiO2納米管的結(jié)構(gòu)和晶型，負(fù)載的Au納米顆粒的平均粒徑在8 nm左右，并且Au納米顆粒均勻的負(fù)載在了TiO2納米管的內(nèi)外管壁。通過氙燈模擬太陽(yáng)光降解甲基橙溶液對(duì)制備的催化劑的催化活性進(jìn)行了測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Au修飾的TiO2納米管的催化活性有了明顯的提高，并且0.02 mol·L–1的HAuC l4溶液浸泡的TiO2納米管制備出

4、的復(fù)合材料的光催化性能最優(yōu)。
　?。?）TiO2納米管與HAuCl4和H2PtCl6溶液混合經(jīng)光合成法成功制備出Au@Pt/TiO2納米管復(fù)合材料，經(jīng)過ICP、TEM、XRD等表征手段分析得知，制備的復(fù)合材料上Au和Pt的原子比為1:1.12，Au和Pt納米顆粒平均粒徑在5nm左右并且均勻的負(fù)載在了TiO2納米管上,通過氙燈模擬太陽(yáng)光降解甲基橙實(shí)驗(yàn)對(duì)制備催化劑的催化性能進(jìn)行了測(cè)試，Au@Pt/TiO2納米管復(fù)合材料表現(xiàn)出很好的催化