TiO-,2-納米帶的制備、改性及光催化活性研究.pdf

1、本文以普通的工業(yè)二氧化鈦粉體為前驅(qū)體，通過(guò)水熱法制備了未摻雜和銀元素及氮元素?fù)诫s的二氧化鈦納米帶。用掃描電鏡、X射線衍射、X光電子能譜、比表面積、紅外光譜等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征和分析，并在紫外-可見(jiàn)-甲基橙體系中研究其光催化性能。 研究表明：所制備的二氧化鈦均為帶狀，直徑多在50～300nm之間，長(zhǎng)度可達(dá)幾十微米。并且隨著煅燒溫度的升高，團(tuán)聚現(xiàn)象逐漸減小，分散性越來(lái)越好。銀和氮元素的引入并沒(méi)有改變TiO2納米帶的整體形貌，但氮的引

2、入對(duì)納米帶的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，而且銀和氮元素的摻雜改性都抑制了TiO2由無(wú)定形向銳鈦礦轉(zhuǎn)變及由銳鈦礦向金紅石的相轉(zhuǎn)變過(guò)程。 水熱法制備的二氧化鈦納米帶在一定煅燒溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，其催化活性有所提高；催化活性隨煅燒時(shí)間增加而增大，3h后煅燒時(shí)間對(duì)催化活性的影響不大；催化劑用量為2g/L，甲基橙初始濃度較低時(shí)，其光催化效果較佳。通過(guò)對(duì)銀元素?fù)诫s的二氧化鈦納米帶的研究，發(fā)現(xiàn)銀元素的摻雜存在一個(gè)最佳的摻雜量，。高于或低于此

3、摻雜量，光催化效率均下降。在最佳負(fù)載量0.1(w/w)％時(shí)，Ag/TiO2納米帶的活性比純TiO2納米帶高22％左右。采用前期摻銀方式所制得催化劑明顯優(yōu)于后期摻銀所制得催化劑，而且摻銀二氧化鈦納米帶的光催化活性優(yōu)于納米粒子。 通過(guò)對(duì)氮元素?fù)诫s的二氧化鈦納米帶的研究，發(fā)現(xiàn)樣品的晶化程度隨著煅燒溫度的升高而增大，而B(niǎo)ET比表面積則隨之減少。摻雜后的晶粒尺寸比不摻雜的要小，且摻雜濃度越高，晶粒越小，二氧化鈦的比表面積則越大。氮元素的摻