单斜与锐钛矿双晶相TiO2MWNTs复合材料的制备及其可见光光催化活性.pdf

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1、第29卷第11期无机化学学报Vo1．29No．1l2013年l1月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRY2327—2332单斜与锐钛矿双晶相TiO2／MWNTs复合材料的制备及其可见光光催化活性沈水发畅敏杰车荣峰潘海波陈耐生(福州大学化学化工学院，福州350108)摘要：以超强耐酸碱的表面活性剂一丁基封端脂肪醇聚氧乙烯醚作为晶型调节剂，利用钛酸丁酯和氢氧化钠的水热反应制备了单斜相与锐钛矿相双晶相TiO／多壁碳纳米管(简称MWNTs)复合材料，并考察了复合材料的可见光光催化活性。结果显示：MWNTs的加入可调控TiO的

2、晶相组成，增强TiO的光催化活性，其中含5％MWNTs的样品具有较高的催化降解效率；随煅烧温度的升高，样品的光催化活性大幅提升。其机理归因于(1)促进单斜相和锐钛矿相双晶相结构的形成；(2)碳纳米管优良的导电作用及碳纳米管用0间的异质结效应；(3)高温下碳纳米管分解产生的碳元素掺杂作用。关键字：双晶相TiO2；单斜；锐钛矿；MWNTs；光催化：可见光中图分类号：O614．51+l文献标识码：A文章编号：1001．4861(2013)11-2327—06DOI：10．3969~．issn．1001—4861．2013．00．369Preparati

3、onofBi—crystalline(MonoclineandAnatase)TiO2／MWNTsCompositeandItsPhotocatalyticActivityunderVisibleLightIrradiationSHENShui—FaCHANGMin—JieCHERong-FengPANHai—BoCHENNai—Sheng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350108，China)Abstract：Abi—crystalline(mo

4、noclineandanatase)titaniumdioxide／multi-walledcarbonnanotubes(TiOJMWNTs)compositewaspreparedthroughthehydrothermalreactionoftetrabutyltitanateandsodiumhydroxidewithbutylend-cappedfattyalcoholethoxylatesasphaseregulator，anditsphotocatalyticprope~yundervisiblelightirradiationwa

5、sinvestigated．Theresultsshow：theaddingofMWNTscanaffectcrystallinephaseandimprovethephotoeatalytieactivityofTiO2．theproductwith5％MWNTsexhibitsthegreatestphotocatalyticdegradationrate；thephotocatalyticactivityoftheproductsgreatlyincreaseswiththeincreaseofcalcinationtemperature．

6、TheeffectofdopingMWNTsoriginatesfrom(1)facilitatingtheformationofbi—crystallinephasewithmonoclineandanatase，and(2)excellentconductivityofMWNTs，or(3)thecarbondopingeffectrootinginthebreakingdownofMWNTsunderhighertemperature．Keywords：bi—crystallineTiO2；monocline；anatase；MWNTs；p

7、hotocatalysis；visiblelight0引言Wang等l3l通过溶剂热法合成了比表面积高达484m2og的TiO(B)纳米粉体，紫外光光催化降解甲基单斜相TiO：ll_(简称TiO2(B))是TiO：常见的4种橙的活性及稳定性均远高于商用P25粉体。相比较晶相之一，TiO(B)具有良好的光催化性能[3_5_，如单晶相的TiO：而言，双晶相的TiO：有更好的光催收稿日期：2013．04—11。收修改稿日期：2013—07—20。国家自然科学基金(No．21101028)、福建省自然科学基金(No．2012J01204，No．2012J

8、0102)、福建省教育IT(No．JK2012002)~,目。通讯联系人。E．mail：sfshen@fzu．edu．cn2328无机化