Ag-TiO2復(fù)合納米纖維的構(gòu)筑及光催化性能研究.pdf

1、近年來(lái)，TiO2半導(dǎo)體材料作為一種無(wú)毒無(wú)害、制備簡(jiǎn)單、催化效率高、成本低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的光催化劑被廣泛應(yīng)用在治理環(huán)境水體污染等方面。由于TiO2半導(dǎo)體材料自身的能帶較寬，只能吸收能量較高的紫外光。且光生載流子的復(fù)合幾率較高，導(dǎo)致其量子效率低。所以，TiO2作為光催化劑在實(shí)際中的應(yīng)用就會(huì)受到限制。其中，TiO2光催化劑的形貌、比表面積、結(jié)晶度、晶粒大小等都會(huì)影響其光催化活性。本文通過(guò)改變TiO2納米纖維的形貌、摻雜貴金屬離子以及與其他能帶

2、較窄的半導(dǎo)體復(fù)合的方法來(lái)改善TiO2半導(dǎo)體光催化劑的光催化活性。具體工作內(nèi)容如下：
　　(1)以Ti(OiPr)4為鈦源、PVP、無(wú)水乙醇、乙酸等為原料配制前驅(qū)體溶液。采用溶膠-凝膠協(xié)助靜電紡絲法制備不同形貌的TiO2納米纖維。并通過(guò)SEM、XRD以及N2吸附-脫附等測(cè)試手段對(duì)制備的納米纖維樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明，前驅(qū)體溶液的成分以及含量不同時(shí)，制備的納米纖維的形貌也不相同，分別為TiO2納米線、花型TiO2納米纖維、C型TiO2

3、納米纖維、TiO2中空納米纖維。N2吸附-脫附測(cè)試的結(jié)果表明，制備的TiO2中空納米纖維的比表面積較大。以亞甲基藍(lán)溶液為模擬污染物溶液進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TiO2中空納米纖維的光催化活性最好。所以，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中選用TiO2中空納米纖維作為光催化劑的基礎(chǔ)形貌。
　　(2)以AgNO3為銀源，溶膠-凝膠協(xié)助靜電紡絲法分別制備了不同AgNO3含量的Ag-TiO2中空納米纖維，進(jìn)一步改善了TiO2中空納米纖維的光催化性能。光催化降解

4、亞甲基藍(lán)的測(cè)試結(jié)果表明，TiO2中空納米纖維中摻雜Ag的含量不同，對(duì)TiO2中空納米纖維的光催化活性的影響也不相同。其中加入AgNO3的含量為4％時(shí)，制備的Ag-TiO2中空納米纖維的光催化性能最佳。所以，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中選取4%的AgNO3的工藝參數(shù)來(lái)制備Ag-TiO2中空納米纖維。
　　(3)用無(wú)水氯化鐵(FeCl3)的醇溶液將Ag-TiO2中空納米纖維中含有的Ag納米顆粒氧化，制備Ag-AgCl-TiO2中空納米纖維。并研究了

5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入的Ag-TiO2中空納米纖維樣品的質(zhì)量和無(wú)水FeCl3粉末的質(zhì)量對(duì)Ag-AgCl-TiO2中空納米纖維的光催化性能產(chǎn)生的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入的Ag-TiO2中空納米纖維樣品與無(wú)水FeCl3粉末的質(zhì)量比為1:1時(shí)，制備的Ag-AgCl-TiO2中空納米纖維的光催化活性最佳。
　　(4)在自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈的照射下將硝酸鎘、升華硫以及Ag-TiO2中空納米纖維復(fù)合，制備出管壁上帶有針狀CdS納米粒子和球狀A(yù)g納米粒子