二氧化鈦納米復合結(jié)構構筑及其光催化降解性能研究.pdf

1、TiO2因為其無毒、價廉、易得、化學性質(zhì)穩(wěn)定和深度氧化等特點成為治理當前有機物污染問題的一種有效且經(jīng)濟的解決方法。然而 TiO2只能夠響應紫外光，量子效率低下和回收困難的缺點限制了其在工業(yè)中的進一步推廣應用。本文針對 TiO2存在的問題，利用還原氧化石墨烯優(yōu)異的電子遷移能力，制備了超長 TiO2納米管/還原氧化石墨烯復合光催化劑和還原氧化石墨烯/TiO2納米線陣列復合薄膜，降低 TiO2光生載流子的復合率。同時，將性質(zhì)穩(wěn)定而且高效的可見

2、光催化劑 Ag/AgCl與 TiO2微球復合，得到在可見光范圍內(nèi)具有光響應能力的復合光催化劑。通過 XRD、SEM、TEM、FTIR、DRS和 BET等表征方法研究了樣品的結(jié)構與形貌特性，用紫外光催化降解羅丹明B評價超長TiO2納米管/還原氧化石墨烯和還原氧化石墨烯/TiO2納米線陣列復合薄膜的光催化降解活性，以可見光催化降解甲基橙研究 Ag/AgCl/TiO2微球的光催化降解性能。
　　論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　

3、（1）采用攪拌水熱法制備了超長鈦酸鹽納米管（長度大于30μm），并通過物理混合真空煅燒法制備了超長 TiO2納米管/還原氧化石墨烯復合光催化劑，結(jié)果表明還原氧化石墨烯的添加量為3％時，復合光催化劑具有最高的光催化降解活性，反應速率常數(shù)是單獨超長TiO2納米管的2.2倍。
　?。?）采用浸漬法、電壓沉積法和熱蒸發(fā)法在已制得的質(zhì)子化鈦酸鹽納米線陣列薄膜表面沉積氧化石墨烯，通過氬氣保護煅燒得到還原氧化石墨烯/TiO2納米線陣列復合薄膜。

4、實驗結(jié)果表明，還原氧化石墨烯的引入能夠極大的提高 TiO2納米線陣列薄膜的光催化降解性能，熱蒸發(fā)法制備的復合薄膜具有最高的的光催化降解活性，其反應速率常數(shù)是單獨 TiO2納米線陣列薄膜的2.9倍。復合薄膜的光催化活性隨著還原氧化石墨烯附著量的增加而增強，而過多的還原氧化石墨烯則會使增強效果減弱。
　?。?）采用離子交換法在 TiO2微球表面附著顆粒尺寸小而且均勻分布的AgCl顆粒。對Ag/AgCl/TiO2微球進行400 ℃熱處理