二氧化鈦納米管陣列的制備、表征、改性及其光催化性能的研究.pdf

1、本論文針對目前日益嚴峻的環(huán)境污染問題為主題，以研究環(huán)保功能材料為出發(fā)點，制備出針對降解有機污染物的納米功能材料--TiO2納米管陣列。TiO2納米管陣列在光解水制氫氣、太陽能電池、涂料、醫(yī)學、光催化降解有機污染物等方面有這非常廣闊的前景。TiO2納米管陣列相比TiO2粉體、微球等形態(tài)，具有較大的比表面積、更加高效的電子傳輸通道和吸附能力。有望提高現(xiàn)有性能的同時，研究出新的性能。因此，針對TiO2納米管陣列的制備研究、工藝探討具有非常重要

2、的現(xiàn)實意義。
　　 本文實驗中采用電化學三電極體系、陽極氧化法在乙二醇和氟化銨電解液溶液中陽極氧化純鈦片，以達到在鈦片的兩表面同時制備TiO2納米管陣列目的。通過掃描電子顯微鏡(SEM)和射線衍射分析儀(XRD)對TiO2納米管陣列的微觀形貌及物相進行表征。實驗結果表明：電解液體系和氧化時間是影響TiO2納米管陣列管長的重要因素，電解液pH值趨于中性的有機電解液能夠制備出長徑比的TiO2納米管陣列結構；在乙二醇有機體系電解液制備

3、TiO2納米管陣列的過程中，需要陽極氧化電壓、電解液水分含量等因素相互協(xié)同作用才能制備出管貌優(yōu)異的納米管；通過煅燒把TiO2納米管陣列樣品從無定形態(tài)轉化成銳鈦礦相或銳鈦礦相和金紅石相的混晶。
　　 利用TiO2納米管陣列降解甲基橙的試驗中，探討氧化電壓，電解液含水量、煅燒溫度對光催化性能的影響。實驗結果表明：氟化銨質量分數(shù)5％的乙二醇電解液(60V，60h)，煅燒溫度400℃條件下制備的TiO2納米管陣列光催化性能最佳，加入少量

4、過氧化氫的條件下，經過3h對濃度為20ml/L甲基橙溶液降解率高達99.61％。
　　 采用脈沖電源電沉積制備出CdS-TiO2納米管陣列復合核殼結構光催化劑，通過改變電沉積時間制備出不同沉積厚度的CdS。實驗結果表明，CdS沉積厚度開始隨時間延長變厚。
　　 研究CdS-TiO2納米管陣列復合結構對甲基橙光催化性能影響。實驗結果表明：電沉積60min時制備出來的復合機構光催化性能最好，經過20h紫外光照射后同TiO2納