卟啉敏化鈦酸鹽納米管的制備及其性能研究.pdf

1、由于鈦酸鹽納米管具有較大的比表面積、較強(qiáng)的離子交換性以及中空的孔道結(jié)構(gòu)使得其在光催化等方面具有潛在的應(yīng)用前景。為了拓展鈦酸鹽納米管的光響應(yīng)范圍，本論文以卟啉敏化的鈦酸鹽納米管為主要研究對(duì)象，分別研究了四對(duì)羥基苯基卟啉與TiO2的結(jié)合方式，不同浸泡方式、煅燒溫度對(duì)卟啉敏化的鈦酸鹽納米管的吸附和光催化性能的影響，以及探討影響堿浸泡卟啉敏化鈦酸鹽納米管的因素，為制備較好的有機(jī)-無機(jī)雜化材料提供了有益的參考，具體內(nèi)容如下:
　　 以鈦酸

2、丁酯和四對(duì)羥基苯基卟啉為原料，通過溶膠-凝膠法，制得了卟啉敏化的TiO2凝膠，對(duì)該凝膠在＞110℃干燥，通過IR和XPS分析手段，研究了四對(duì)羥基苯基卟啉與TiO2之間的結(jié)合方式，XRD測(cè)試表明，僅通過干燥得到的卟啉/TiO2呈無固定型，沒有催化活性，經(jīng)過300℃煅燒后的卟啉/TiO2具有與TiO2P25相似的晶相結(jié)構(gòu)，在自然光下表現(xiàn)出比P25更高的催化性能。
　　 卟啉敏化的鈦酸鹽納米管具有大的比表面積，可使有機(jī)物較多地吸附在其

3、表面，為催化反應(yīng)的進(jìn)行提供有利的條件，卟啉敏化鈦酸鹽納米管是通過卟啉/TiO2在140℃高壓的水熱中得到的，對(duì)該反應(yīng)后的溶液分別在水、酸以及堿中浸泡數(shù)小時(shí)，再經(jīng)抽濾及去離子水清洗，分別得到水浸泡卟啉敏化鈦酸鹽納米管、酸浸泡卟啉敏化鈦酸鹽納米管及堿浸泡卟啉敏化鈦酸鹽納米管。
　　 由吸附動(dòng)力學(xué)曲線可知，酸堿浸泡的卟啉敏化鈦酸鹽納米管具有良好的吸附性能，同時(shí)隨著煅燒溫度的升高，浸泡的卟啉敏化鈦酸鹽納米管對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附能力逐漸減弱。

4、通過XRD、N2吸附-脫附曲線以及TEM的分析表明，堿浸泡的卟啉敏化鈦酸鹽納米管具有區(qū)別于酸浸泡的卟啉敏化鈦酸鹽納米管的不同結(jié)構(gòu)，經(jīng)堿浸泡后，納米管結(jié)構(gòu)變得疏松，富含結(jié)晶水，得到一兩端開口的管狀結(jié)構(gòu)，其孔道是由大量的特殊孔道結(jié)構(gòu)組成。
　　 卟啉敏化的鈦酸鹽納米管經(jīng)堿處理后，表面含有大量的羥基。由紫外漫反射光譜可知，經(jīng)過浸泡的卟啉敏化鈦酸鹽納米管，可使其吸收帶紅移，擴(kuò)展了其光譜響應(yīng)范圍，有利于敏化劑的光生電子向鈦酸鹽納米管導(dǎo)帶的