模板法制備一維納米材料及性能研究.pdf

1、一維納米材料由于具有較大的比表面積和較高的表面能，在催化領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用日趨廣泛。一維半導(dǎo)體納米材料與塊體材料相比，具有優(yōu)異的光電特性，而納米半導(dǎo)體材料復(fù)合又彌補(bǔ)了單一半導(dǎo)體材料光響應(yīng)范圍窄、光生電子-空穴對(duì)容易復(fù)合等缺點(diǎn)，成為性能優(yōu)異的光催化劑。 本論文以鋁陽(yáng)極氧化膜(AAO)模板為載體，通過(guò)電化學(xué)方法和化學(xué)方法制備了一維半導(dǎo)體納米線、納米管及合金納米線材料，利用SEM、XRD對(duì)材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，考察了制備工藝對(duì)上

2、述一維納米材料的光(電)催化性能的影響，確定了最佳工藝參數(shù)，并對(duì)一維材料的形成機(jī)理進(jìn)行了研究。 通過(guò)二次陽(yáng)極氧化工藝，在草酸電解液中制得高度有序的納米孔陣列氧化鋁(AAO)模板。在不除阻擋層、無(wú)預(yù)鍍金的條件下，采用直流電沉積法在模板中制備了CdS納米線，長(zhǎng)度大于10μm。在兩倍光催化劑用量，添加2mL H2O2的條件下，CdS納米線直徑最小時(shí)光催化降解性能最佳。 利用溶膠-凝膠法在AAO模板內(nèi)制備了TiO2納米管，長(zhǎng)度約

3、1μm。經(jīng)過(guò)550℃熱處理后，得到的TiO2納米管直徑最大，光催化降解性能最好。結(jié)合溶膠-凝膠法和直流電沉積法，在氧化鋁模板內(nèi)組裝出CdS/TiO2復(fù)合納米線及CdS納米線/TiO2膜復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料。隨著CdS/TiO2納米線直徑的增加，復(fù)合納米線的光催化降解性能提高；而在CdS線/TiO2膜復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料中，CdS納米線直徑越小，材料的光催化降解性能越好。相同條件下，四種光催化劑中CdS/TiO2納米線的光催化性能最好。