基于静电纺丝制备tio2zno复合物及其光催化的应用

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1、基于静电纺丝制备TiO2/ZnO复合物及其光催化的应用郭凯宿州学院机械与电子工程学院首先通过静电纺丝制备TiO2纤维，其次利用水热法制备不同掺杂比例的Ti02/Zn0复合物，并且通过光催化降解甲基橙来研宂复合物的光催化性能。制备的Ti02、ZnO和Ti02/Zn0复合物的形貌和结构分别用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、紫外-可见分光光度计等进行表征。结果表明：当掺杂60%的ZnO吋，TiO2/ZnO复合物显示出最佳的光催化效率，紫外光照射90min后降解效率为68%。通过Ti02掺杂，提高了复合物的光吸收强度和范围，并且抑制电子-空穴对的复

2、合，从而提高了催化剂的光催化性能。关键词：静电纺丝;水热法;光催化;氧化锌;氧化锌掺杂;FabricationofTi02/Zn0CompositesbyElectrospinningMethodforPhotocatalyticDegradationofMethylOrangeGUOKaiSuzhouUniversity;Abstract：Inthiswork,Ti02fiberswerefirstpreparedbyelectrospinning,thenTiO2/ZnOcompositesweresynthesisedbyhydrothermalwit

3、hdifferentdopingratios,andphotocatalyticactivitywasstudiedbyphotocatalyticdegradationofmethylorange.ThemorphologiesandstructuresofpreparedTiO2，ZnOandTi02/Zn0werecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，Xraydiffraction(XRD)，andUV-Visspectrophotometer,respectively.Whentheamount

4、ofZnOis60%,as-preparedTi02/Zn0showsthebestphotocatalyticefficiency,andthedegradationefficiencyisupto68%afteruv-irradiation90min.ThelightabsorptionintensityandrangeofthecompositecanbeimprovedbydopingZnO,andtherecombinationofelectronholepairscanbesuppressed，whichleadstoahighphotocata

5、lyticperformance.Keyword：FJectrostaticspinning;Hydrothermalmethod;photocatalytic;ZnO;ZnOdoping;随着社会的发展，环境问题也越来越严重，光催化技术在处理环境污染物中的应用越来越引起人们的注意，己成为研究的热点。Ti02因其具有催化的活性较高、廉价、无毒性、化学性质稳定且能够将有机物转化为H20和C02等无机小分子的特点，成为当前越来越受关注的一种催化剂。由于二氧化钛禁带宽度比较大，对可见的光吸收较弱，光生电子与空穴容易复合、团聚在一起等缺点，限制了其应用。为了提高Ti

6、02在紫外光下对有机物的催化降解效率，人们进行了很多有益的探究。适当掺杂Zn0材料，可以较好地提升Ti02材料的光催化活性。掺杂Zn0一是容易形成掺杂能级，二是当纳米纤维被光照射时，Ti02材料价带就会生成空穴，导致载流子的扩散长度增大，延长了电子和空穴的寿命，抑制e-/h+复合，使得对光能的利用率增大，催化剂表面生成的氢氧基增多，乂因为氢氧基能氧化很多的有机物，所以催化效果明显提高。当前，Ti02/Zn0复合物的制备方式有许多，如溶胶-凝胶法、氯化法、水热法等。静电纺丝技术是近年新兴起来的新型纳米物质制备方法，与以往的制备方法比较，它能在室温丁连续不断地制

7、备出小至几纳米的材料，且制备出的产品具有大比表面积、表面有多孔结构特点，能很好增大与反应物间的接触面积M。基于此方式制备的Ti02/Zn0复合物用于光催化，可以填补常规方法制备的Ti02单独存在时团聚的缺陷，有更高的使用价值。本文采用静电纺丝技术、水热法两步合成Ti02/Zn0复合物，并应用于光催化降解甲基橙。利用Ti02/Zn0复合物在紫外光照射下催化降解甲基橙有较好的催化活性，有望在光催化和电化学体系中有更加广泛的应用。1实验部分1.1仪器试剂仪器:扫描电子显微镜（SUT510日本日立有限公司）；X射线衍射仪（DX-2600丹东方圆仪器有限公司）：紫外-

8、可见分光光度计（D4-3310口本口立公司）：静电纺