金屬修飾二氧化鈦納米管陣列電極的制備、表征及光電性能研究.pdf

1、本文采用陽極氧化法在鈦片上制備了排列規(guī)則、垂直生長的二氧化鈦納米管陣列，最佳制備工藝為：氧化電壓20V，反應(yīng)時(shí)間30min，HF電解液濃度0.8wt％。掃描電鏡(SEM)下觀察到，TiO2納米管內(nèi)徑約85 nm，壁厚約10 nm，長約1.5μm。采用敏化和活化工藝，在超聲場下制備出金屬pd修飾TiO2納米管陣列，采用SEM、透射電子顯微鏡(TEM)和多種電化學(xué)測試技術(shù)考察了超聲時(shí)間和超聲功率對納米管陣列形貌、結(jié)構(gòu)及其光電性能的影響。結(jié)果

2、表明，超聲時(shí)間和超聲功率是制備金屬Pd修飾二氧化鈦納米管陣列的關(guān)鍵因素；最佳制備工藝為：超聲時(shí)間15min，超聲功率60％。
　　 通過SEM及TEM可以觀察到單根TiO2納米管及沉積在納米管中的金屬Pd，并通過TEM能譜加以確認(rèn)納米管中金屬Pd。選取具有代表性的難降解染料羅丹明B為目標(biāo)物質(zhì)，以8W紫外燈為光源，考察了不同條件下所制備金屬Pd修飾二氧化鈦納米管陣列電極對羅丹明B的光電催化性能。
　　 采用恒電位沉積方法制

3、備了Cu2O修飾二氧化鈦納米管陣列，通過陰極極化曲線確定沉積電位為-0.3V。采用SEM、X射線粉末衍射(XRD)和多種電化學(xué)測試技術(shù)考察了電沉積時(shí)間和電解液組成對納米管陣列形貌、結(jié)構(gòu)和光電響應(yīng)性能的影響。SEM表征檢測表明：電沉積10s和20s的納米管均沒有被沉積的Cu2O封閉；XRD結(jié)果表明：電解液中Cu2+離子濃度為0.4mol/L，電沉積時(shí)間為20s所制備納米管的Cu2O的特征衍射峰最為明顯。
　　 光電性能測試結(jié)果表明

4、，電解液中Cu2+離子濃度為0.4mol/L，電沉積時(shí)間為20s時(shí)所制備納米管的光電響應(yīng)最大，光照下電極電化學(xué)反應(yīng)電阻值最小。由上述檢測得到最佳制備工藝為：電沉積時(shí)間20s，電解液中Cu2+離子濃度為0.4mol/L?？疾炝瞬煌瑮l件下所制備Cu2O修飾二氧化鈦納米管陣列電極對羅丹明B的光電催化性能。
　　 光電催化實(shí)驗(yàn)表明，金屬修飾TiO2納米管陣列電極對羅丹明B的降解效率比TiO2納米管有了明顯的提高，對羅丹明B顯示出了良好的