TiO-,2--CNTs復(fù)合納米材料的構(gòu)筑及其光電性能的研究.pdf

1、本文采用兩相分離-水解溶劑熱法，以甲苯為溶劑實(shí)現(xiàn)了納米TiO2-CNTs納米異質(zhì)材料的構(gòu)筑，并通過(guò)XRD、SEM、TEM、XPS、SPS等方法對(duì)樣品進(jìn)行了測(cè)試和表征。同時(shí)利用刮涂方法制備了復(fù)合材料薄膜電極并對(duì)其光電性能進(jìn)行了測(cè)試表征。重點(diǎn)研究了CNTs的存在對(duì)光催化性能及光電性能的影響，并且討論了復(fù)合結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。
　　 通過(guò)改變酸化CNTs的溫度和CNTs與鈦酸丁酯前期混合使其與甲苯形成穩(wěn)定的分散體系，制備了復(fù)合程度高的復(fù)合

2、樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明只有當(dāng)CNTs在合適溫度下酸化以及前期與鈦酸丁酯的預(yù)混合處理之后加入甲苯，才能得到穩(wěn)定的有機(jī)分散相，制備出分散的復(fù)合樣品。當(dāng)CNTs經(jīng)過(guò)較高溫度酸化之后結(jié)構(gòu)會(huì)被嚴(yán)重破壞，而溫度過(guò)低又不能起到使其表面極性化作用。合適溫度酸化的CNTs經(jīng)過(guò)與鈦酸丁酯前期混合攪拌使其表面包覆一層鈦酸丁酯，更有利于構(gòu)成良好的有機(jī)相分散體系。使鈦酸丁酯在水熱形成TiO2過(guò)程中直接與CNTs進(jìn)行復(fù)合，這是形成良好的復(fù)合結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，而且在樣品的后續(xù)

3、處理過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)高溫處理，這就不會(huì)導(dǎo)致因?yàn)槭軣崤蛎浭蛊鋸?fù)合結(jié)構(gòu)破壞。
　　 經(jīng)過(guò)光催化測(cè)試合適CNTs含量的樣品的光催化活性得到提高，甚至超過(guò)了P25的光催化活性。通過(guò)SPS的測(cè)試結(jié)果分析初步得出CNTs在光催化活性提高中的作用。進(jìn)一步通過(guò)光電化學(xué)I-v和I-t的測(cè)試發(fā)現(xiàn)CNTs的存在提高了TiO2光生光電流，這與光催化效率得到提高結(jié)論是相吻合的。進(jìn)一步證實(shí)了CNTs促進(jìn)了TiO2光生載流子的分離效率。并且我們將此方法延伸到了