TiO2-Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管的制備及光催化性能研究.pdf

1、本文基于Ni3[Si2O5][OH]2納米管的特殊結(jié)構(gòu)和較大比表面積，通過對其進(jìn)行人工合成和表面組裝制備TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管。并利用復(fù)合納米管對鹽酸四環(huán)素進(jìn)行光催化研究。
　　首先利用水熱法以活性氧化硅和氫氧化鎳為原料，合成了纖蛇紋石結(jié)構(gòu)的Ni3[Si2O5][OH]2納米管，通過SEM、TEM、XRD、FTIR等手段研究了反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)時間對其晶體生長的影響，探究了其生長的機(jī)理。結(jié)果表明：溫

2、度、時間、pH的提高均有利于Ni3[Si2O5][OH]2納米管的生長。
　　其次，采用分子印跡法和高分子輔助沉積的方法對Ni3[Si2O5][OH]2納米管進(jìn)行表面包覆TiO2研究。通過對印跡法過程中沉積液體濃度、沉積溫度、沉積時間的控制，獲得了TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管最佳的制備工藝參數(shù)。其工藝參數(shù)為H3BO3和(NH4)2TiF6的濃度為0.225M和0.075M，沉積溫度為40℃，沉積時間為2h。包

3、覆的TiO2為銳鈦礦型，相較于TiO2其吸收峰發(fā)生了明顯紅移。同時利用高分子輔助沉積法制備了Co2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+摻雜TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管。
　　以鹽酸四環(huán)素作為降解對象，TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管作為光催化劑，以250W汞燈為光源，研究對四環(huán)素的光催化降解情況。探究了催化劑制備條件(沉積液體濃度、沉積溫度、沉積時間)、水體的環(huán)境因素（初始濃度、pH）等對鹽酸四

4、環(huán)素的光催化降解的影響。結(jié)果表明：TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管材料較TiO2、Ni3[Si2O5][OH]2催化效果更佳；當(dāng)四環(huán)素的溶液初始濃度為20mg/L，pH為6.5，以氟鈦酸氨溶液與硼酸溶液濃度為0.075mol?L-1和0.225 mol?L-1，液相沉積溫度為40℃，沉積時間為2.5h條件下制備的TiO2/Ni3[Si2O5][OH]2復(fù)合納米管材料，對鹽酸四環(huán)素的降解效果可達(dá)到88.96％。其光催化降