TiO-,2-納米管的合成、光電催化及對(duì)其結(jié)構(gòu)形貌的影響.pdf

1、自1972年Fujishma等人發(fā)現(xiàn)受輻射后的TiO2電極上能發(fā)生水的持續(xù)氧化還原反應(yīng)以來，以TiO2為代表的半導(dǎo)體光催化材料引起了人們的廣泛興趣。近年來，人們?cè)絹碓疥P(guān)注對(duì)各種形貌的TiO2催化劑的制備和研究，1999年，Zwilling等首次用陽極氧化法在Ti基片上制備出高度有序的多孔TiO2。隨著對(duì)TiO2納米管陣列的深入研究，其結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)：納米管的大比表面積提供了更多的反應(yīng)活性位，更有利于需降解物質(zhì)的吸附和反應(yīng)；垂直于

2、基片的管的結(jié)構(gòu)為電子的遷移和界面間的電荷轉(zhuǎn)換提供了好的通道。
　　 制備TiO2納米管的方式很多，其中以陽極氧化法最簡(jiǎn)單和易于控制。研究者致力于在不同條件下制備不同形貌的納米管陣列以滿足不同的應(yīng)用需要。TiO2納米管陣列用于光催化和光電催化降解有機(jī)物也多有研究，和粉體或薄膜相比都有更高的活性，但其失效的原因卻少有研究。本文致力于探索光催化及光電催化對(duì)納米管形貌的破壞和成分的改變，這些可能是納米管效率降低甚至失效的原因之一。主要研

3、究結(jié)果如下：
　　 (1)采用陽極氧化法在不同的電解液中制備了不同形貌的TiO2納米管陣列，在含有1 wt.％NH4F的甘油和水體積比1:1的電解液中，外加20V電壓陽極氧化1h制備了表面平整、高度有序，具有良好重復(fù)性的TiO2納米管陣列。
　　 (2)為了研究催化過程對(duì)TiO2納米管陣列形貌和表面成分的影響，以FESEM和XPS為主要分析測(cè)試手段，發(fā)現(xiàn)：在光電催化后，納米管陣列表層出現(xiàn)了脫落的現(xiàn)象，一些環(huán)狀和鐮刀狀的納