二氧化钛纳米材料的制备、改性与光催化性能的-研究

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1、万方数据采用水热法，利用HF作为形貌和晶面控制剂，制备出高活性晶面(001)所占比例较大的Ti02纳米片。通过XRD、TEM、XPS等测试对Ti02纳米片的晶型、形貌、元素状态等进行了一系列表征。探讨了HF用量对纳米片形貌及活性的影响，HF用量为0．4mL、0．6mL、0．8mL时所制备的Ti02纳米片的(001)晶面的含量分别为84％、87％和93％，纳米片的边长为24nm、3lnm$1]36nm，但纳米片的厚度均为6、7nm。HF用量对样品表面氟的含量影响并不大，利用Ti02纳米片对罗丹明B进行了光催化降解，结果表明，

2、(001)晶面的含量越高样品的光催化活性就越好。用氢氧化钠溶液对纳米片进行了清洗，样品表面的氟被部分去除，但清洗后样品的形貌、物相和(001)晶面的含量并没有变化，分别利用Ti02纳米片和用氢氧化钠清洗后的纳米片对甲基橙、罗丹明B、甲基紫等多种染料进行了紫外光催化降解，结果表明，表面氟离子有利于催化剂催化活性的提高，这是因为氟具有比氧更强的电负性，可与水分子形成氢键，因而样品表面会吸附大量的水，促进了空穴对水的氧化生成大量的羟基自由基，从而提高了Ti02的活性。利用水热法制备出了石墨烯币1]Ti02纳米片复合物，复合物中纳

3、米片边长大约几十纳米，但是其片的形状不是很规则，样品为锐钛矿Ti02。Ti02纳米片是分散在氧化石墨烯片上的，但团聚现象比较严重。通过可见光下对亚甲基蓝的降解可以看出该方法制备的复合物有相对较高的光催化活性。关键词：石墨烯；Ti02；水热；光催化万方数据Preparation，modificationandphotocatalyticpropetiesofTi02nanomaterialsAbstracth1me21吼century．environmentalpollutionhasbecomeaseriousissuet

4、hreatinghuman’Sdailylifealongwiththeimprovementoftheproductionandlivingstandard．Nowadays，ithasbecomeanenormouschallengeforUStosolvetheenvironmentalproblem．Todate，extensiveresearchessuggestthatsemiconductorcatalytichasanintriguingprospectinthestorageandutilizationo

5、fsolarenergyandcatalyticconversiontechnologyandorganicpollutantstreatment．Ti02hasbeenwidelyusedinphotocatalyst，solarcell，antibacterialandself-cleaningmaterialsduetoitshighstability，lowcost，nontoxicity，nosecondarypollutionandhighphotocatalyticactivity．Inparticular，

6、theresearchaboutphotocatalyticdegradationoforganicpollutantsusingTi02hasbeenattractedmuchattention．Unfortunately，Ti02，asasemiconductorphotocatalyst，hastwodeadlydefectslimitingtheirfurtherapplication．Firstly，thebandgapofanataseTi02is3．2eV，whichmeansitcanonlyabsorbt

7、helightlessthan387．5nm．Secondly，thephoto—excitedelectronsandholesinTi02areeasilyrecombined．Therefore，howtowidentheirabsorptionspectrumandreducetherecombinationofphoto-excitedelectronsandholeshavebecomeahotissue．Sofar，numerousmethodsaboutimprovingphotocatalyticacti

8、vityofTi02havebeenreported，includingiondoping，semiconductorcomposites，noblemetalloading，etc．Inrecentyears，apartfromusingmodificationmethodtoimproveTi02p