TiO-,2-納米管陣列的制備與光催化特性的研究.pdf

1、當(dāng)前環(huán)境污染問題正引起世界各國的重視，尤其在民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和軍事防御等領(lǐng)域。為了解決環(huán)境污染問題，人們把目光轉(zhuǎn)向了制備具有一定降解能力的光催化材料方向，光催化材料已成為材料科學(xué)和催化科學(xué)研究的熱點(diǎn)。納米TiO2材料是典型的光催化材料，因其具有穩(wěn)定性好、催化效率高、無污染、無毒等特點(diǎn)，因此在處理有毒和難降解的有機(jī)污染物方面得到很好的應(yīng)用。
　　 但是，以往制備的粉體TiO2仍面臨二次污染、復(fù)合幾率高、催化效率很低等問題。還有，T

2、iO2對(duì)太陽光的利用率很低，這就阻礙了TiO2在光催化中的實(shí)際應(yīng)用。本課題利用陽極氧化法在鈦金屬基體表面制備一層高度有序的TiO2納米管陣列，這種制備方法簡單易操作，不僅增大了納米TiO2的比表面積，而且制得的TiO2納米管具有很高的催化效率。分別用SEM、TEM、XRD、XPS對(duì)樣品進(jìn)行分析，研究氧化電壓、氧化時(shí)間、電解液濃度、電解液種類和煅燒溫度等制備參數(shù)對(duì)納米管表面形貌、膜層結(jié)構(gòu)、組成成分和晶型結(jié)構(gòu)的影咐，從理論上闡述了TiO2納

3、米管的生長機(jī)理和影響其生長的多種因素；對(duì)TiO2納米管進(jìn)行N摻雜，提高了TiO2納米管的光催化性能，并利用SEM、XRD、XPS對(duì)制備的N摻雜TiO2納米管進(jìn)行表征；通過光催化實(shí)驗(yàn)，TiO2納米管對(duì)低濃度的甲基橙溶液進(jìn)行光催化降解，研討TiO2幾何結(jié)構(gòu)和晶型結(jié)構(gòu)與其光催化活性的關(guān)系；利用未摻雜的TiO2納米管陣列和N摻雜后的TiO2納米管陣列對(duì)相同量相同濃度的甲基橙溶液進(jìn)行光催化降解，比較未進(jìn)行摻雜的TiO2納米管和N摻雜后的TiO2納