TiO2纳米管在不同条件光催化降解的活性研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第2期文章编号：1002—1124(2010)02—0001—04科研与TiO2纳米管在不同条件濂发光催化降解的活性研究术吕作凤，张理元，杨亮，曹阳(海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室。硅锆钛资源综合开发与利用海南省重点实验室，海南大学材料与化工学院，海南海口570228)摘要：本文利用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO：纳米管阵列膜，解决TiO光催化剂的涂敷固定问题。采用场发射扫描电镜(FESEM)和XRD对制备TiO：纳米管阵列膜的形貌和晶体结构进行表征。结果发现，所制得的纳米管管径70—80nm，壁

2、厚5-10nm，XRD显示经420％热处理的TiO纳米管为锐钛矿晶型，经500％热处理的TiO纳米管出现金红石晶型。以10mg·L-的甲基橙溶液为降解物进行光催化试验，分别研究了溶液的初始pH值、TiO：纳米管阵列膜的晶型、TiO膜的使用次数对降解率的影响。试验结果表明，当溶液初始pH值为1时，TiO：纳米管阵列的光催化性能最好，同时随着TiO：膜使用次数的增加，其光催化效果有所下降。关键词：阳极氧化；TiO：纳米管；光催化中图分类号：TQ203．2文献标识码：AStudyonphotocatalysispropertyofTi02nanotubearraysind

3、iferentconditions’LVZuo-feng，ZHANGLi—yuan，YANGLiang，CAOYang(MinistryofEducationKeyLaboratoryofApplicationTechnologyofHainanSuperiorResourcesChemicalMaterials，HainanProvincialKeyLaboratoryofResearchonUtilizationofSi—Zr-TiResources，CollegeofMaterialandChemical，HainanUniversity，Haikou5702

4、28，China)Abstact：TiO2nanotubearraysfilmarepreparedinthesurfaceofpuretitaniumsheetbyanodicoxidationmethod．ThemethodsolvestheimmobilizationoftheTiO2photocatalyst．ThemorphologyandthecrystalstructureoftheTiO2nanotubearraysfilmareanalyzedbyfieldemissionelectronmicroscope(FESEM)andXRD．Theres

5、ultindicatedthatthediameterofnanotubeswere70～80nmandthewallthicknesseswere5~10nm．TiO2nanotubeheatedat420℃wasentirelyanatasewhileheatedat500％wasanatasemixedwithrutile．Inphotocatalysisexper-iment．methylorange(10mg‘L)wasusedasthedegradedagent．TheefectsoftheinitialpHvalueofthesolutionthecr

6、ystalstructureoftheTiO2nanotubearraysfilm，theTiO2nanotubearraysfilmareaandtheusedtimesofthe，TiO2nanotubearraysfilmatthedegradationrateareinvestigated．ResultsshowthattheTiO2nanotubearraysfilmhasthebestphotocatalysisforthemethylorangesolution(pH=1),whilethephotocatalysisoftheTiO2nanotube

7、arraysfilmdecreaseswiththeincreaseoftheusedtimes．Keywords：anodicoxidation；TiO2nanotube；photocatalysis二氧化钛(TiO)是一种重要的无机半导体功等高科技领域有着重要的应用前景，已成为国内外能材料，具有湿敏、气敏、介电效应、光电转化及优竞相研究的热点之一。近20年来，半导体TiO的越的光催化性能等特性，在光催化剂【1太阳能电光催化氧化用于水处理一直受到国内外学者的密池、气敏元件、光子晶体⋯以及生物抗菌材料【】切关注。大量研究结果表明，TiO光催化氧化技术为水中有机污