金屬氧化物-鈦酸鹽納米線復(fù)合材料的制備及催化性能研究.pdf

1、本文中我們介紹了一類易于回收的、高活性多孔催化劑，是將四氧化三鈷納米顆粒或氧化鎳納米片生長在鈦酸鹽納米線表面而實(shí)現(xiàn)催化材料納米級復(fù)合。鈦酸鹽納米線上的鈉離子用稀硝酸中的氫離子取代，這種方式有利于鈦酸鹽納米線在后續(xù)制備中捕獲鈷離子和鎳離子。
　　X射線衍射儀證實(shí)了四氧化三鈷晶相中特有的（200），（311），（511）晶面以及氧化鎳晶相中特有的（111），（200），（220）晶面的存在。電鏡（包括場發(fā)射掃描電鏡和透射電鏡）測試結(jié)果

2、顯示，四氧化三鈷納米顆粒的平均粒徑約為22±3nm，均勻的分布在鈦酸鹽納米線（平均直徑為37±5.5nm）的表面，主要顯露（220）和（222）活性晶面。X射線光電子能譜分析顯示Co2p軌道的峰位置分別位于780.1eV（Co2p3/2）和795.5eV（Co2p1/2），證實(shí)了四氧化三鈷相的存在。Ni2p3/2的結(jié)合能在853.6 eV處，表明鎳的化合價是+2價，從而證明了所制復(fù)合材料中鎳氧化物是以氧化鎳的形式存在的。
　　實(shí)驗(yàn)

3、選取了甲基藍(lán)和其他的一些染料如羅丹明 B和甲基橙在室內(nèi)散射光照條件下作為所制四氧化三鈷/鈦酸鹽納米線的降解對象。相比單純的0.1g四氧化三鈷/鈦酸鹽納米線體系，加入適量的過硫酸氫鉀制劑之后催化劑對甲基藍(lán)的降解效率提升了15倍，10mg/L的甲基藍(lán)溶液（200mL）在10分鐘內(nèi)完全降解?；厥盏乃难趸?鈦酸鹽納米線催化劑的活性在第六次循環(huán)仍然維持很高的活性，16分鐘即可降解完。四氧化三鈷/鈦酸鹽納米線催化劑對于甲基橙（200mL，10m

4、g/L）和羅丹明 B（200mL，10mg/L）也表現(xiàn)出較高的活性，10分鐘的降解率分別達(dá)到了90.2％和92.6％。選取了亞甲基藍(lán)作為氧化鎳/鈦酸鹽納米線的降解對象，0.5g此催化劑能在40分鐘內(nèi)將200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/L的亞甲基藍(lán)溶液降解96％，回收催化劑在前五次的降解率依次為96％、90％、82％、65％、54％。
　　本實(shí)驗(yàn)所制備的四氧化三鈷/鈦酸鹽納米線和氧化鎳/鈦酸鹽納米線復(fù)合催化劑的最大優(yōu)勢在于容易回收，而且