金属氧化物改性tio_2纳米管阵列制备光电性能研究

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1、１Ｉ輪；；．＠－又赛户Ａ拿硕±研究生学位论文金属氧化物改性Ｔｉ〇２纳米管阵列制备光电性能研究申请人：于园学号：２１２１３０９培养单位：化学化工与材稱学爲学科专业：环境科学研究方向：污染按制技术指导教师：杨壬林副教授完成日期：２０１５年２月２７日独创性声明独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，＾义标注和致谢的地方外，论。据我所知除了文中特别加文中不包含其他人己经发表或撰写巧的硏巧成果，也不包含为获得黑龙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。■学位论文作者签名；签字曰期：么年月；｜５一仪曰学位论文版权使用授仅书本人完全了解黑龙江大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借閱本人授权黑龙江大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，可Ｗ采用影印＇、缩印或其他复制手段保存、汇編本学位论文。学位论文作者签名：－ｉ导师签名；Ｊｇ］＾＾签字日期：２＾年《月日签字日期；年＾月；Ｐ｛ＪＳ（学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：中文摘要中文摘要

3、TiO2纳米管阵列（TiO2NTAs）与光电催化技术相结合是很有效的水处理办法，在处理水污染问题上具有广阔的应用。利用金属氧化物半导体修饰TiO2NTAs，可以显著提高TiO2NTAs的光电应用去除能力。本论文制备了MnO2/TiO2纳米管阵列（MnO2/TiO2NTAs）光电催化剂和CeO2/TiO2纳米管阵列（CeO2/TiO2NTAs）光电催化剂，考察了两类催化材料光电催化去除甲基橙的效果，分析了改性复合电极光电催化去除污染物的原理。采用电沉积反应方法制备了MnO2/TiO2NTAs光电催化剂和CeO2/TiO2NTAs光电催化剂。研究了沉积反应电压、沉积反

4、应量、煅烧温度对两类光电催化剂的晶型结构、光吸收性能以及光电催化去除甲基橙性能的影响。结果显示，沉积反应电压0.8V，在0.001mol/LMnSO4溶液中电沉积反应3min，450℃煅烧120min，得到的MnO2/TiO2NTAs光电催化剂，外加电压2V，350W氙灯光照，反应60min，光电催化去除甲基橙的效率为95.1%；沉积反应电压0.8V，在0.005mol/LCe(NO3)3·6H2O水溶液中电沉积反应15min，450℃煅烧120min制备的CeO2/TiO2NTAs光电催化剂，外加电压2V，350W氙灯光照，反应60min，光电催化去除甲基橙的效

5、率为98.1%。以改性TiO2NTAs为阳极，阴极使用铂电极，分别对其电化学性能以及羟基自由基的产量进行了测试分析，结果表明，MnO2/TiO2NTAs和CeO2/TiO2NTAs光电流强度和光电压明显的高于空白的TiO2NTAs，电阻更小，导电性更强，光生载流子分离效率更高，羟基自由基的产量更高，光电催化去除有机物污染物的效果更好。关键词：阳极氧化；电沉积反应；MnO2/TiO2NTAs；CeO2/TiO2NTAs；光电催化-I-黑龙江大学硕士学位论文AbstractTiO2NTAscombinedwithphotoelectrocatalytictechnol

6、ogywasakindofhighefficientwatertreatmenttechnology,whichhasthewellprospectinthefieldofdealingwithwaterpollution.ThephotoelectrocatalyticactivitycouldbeenhancedbythemodificationwithmetallicoxideonorderedTiO2NTAs.Inthispaper,highlyorderedMnO2/TiO2NTAsandCeO2/TiO2NTAswerepreparedbyelectr

7、ochemicalanodizationprocess,followedbyelectro–depositionprocess.Themethylorange(MO)degradationwasusedtoinvestigatethePECactivitiesoftheas–preparedphotoelectrodes.TheenhancedPECmechanismofas–preparedphotoelectrodeswasinvestigated.HighlyorderedMnO2/TiO2NTAsandCeO2/TiO2NTAswerepreparedby

8、elect