復(fù)合納米TiO-,2--ZnO的制備及其光催化性能研究.pdf

1、納米TiO2光催化技術(shù)已發(fā)展成為新型、高效的環(huán)境污染治理技術(shù)。作為光催化技術(shù)的核心，提高TiO2的光催化活性以及降低其生產(chǎn)和使用成本是當(dāng)前光催化研究中最重要的研究課題。對TiO2進(jìn)行半導(dǎo)體復(fù)合改性則有可能提高其可見光利用率，而研制可回收重復(fù)使用的光催化劑則有可能降低成本。 環(huán)境污染空間分布的復(fù)雜性、各種類型納米TiO2光催化劑使用的局限性以及各類TiO2光催化劑的不可替代性決定了各類TiO2光催化劑的研究都應(yīng)該予以重視。因此，本

2、文分別采用溶膠-凝膠法與電化學(xué)陽極氧化法制備了0-0復(fù)合與0-2復(fù)合納米TiO2/ZnO復(fù)合材料。采用XRD、FE-SEM、EDS、FT-IR和UV-vis等手段對這2類樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、成分以及光譜特性進(jìn)行了表征。以有機(jī)磷農(nóng)藥氯胺磷為光催化反應(yīng)模型化合物，分析了制備工藝對有機(jī)物光催化性能的影響。 采用溶膠-凝膠法制備了單組分納米TiO2與復(fù)合納米TiO2/ZnO粉體。研究發(fā)現(xiàn)，ZnO的復(fù)合對TiO2/ZnO粉體的粒徑有一定影響

3、，且隨著灼燒溫度的升高，晶粒逐漸增大。并且復(fù)合適量的ZnO有助于TiO2混晶結(jié)構(gòu)的生成。 采用陽極氧化法在不同電解液體系中對純Ti片進(jìn)行陽極氧化，制備了原位生長的TiO2納米管，并通過在其表面自組裝ZnO溶膠制備了TiO2/ZnO復(fù)合納米管，探討了陽極氧化操作參數(shù)對TiO2納米管形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)陽極電壓、氧化時(shí)間、電解液組成等可以實(shí)現(xiàn)TiO2納米管的可控生長，管徑的增大與初期納米管的“兼并”有關(guān)，管長取決于管底的電化學(xué)

4、反應(yīng)速率和化學(xué)溶解之間的平衡。復(fù)合少量的ZnO對納米管管口的形貌略有影響，ZnO的復(fù)合沒有影響TiO2晶型的形成，同時(shí)將TiO2納米管的激發(fā)波長擴(kuò)展到可見光的范圍內(nèi)。 0-0復(fù)合型TiO2/ZnO光催化劑的光催化性能在復(fù)合后得到明顯提高。當(dāng)灼燒溫度為500℃，TiO2/ZnO摩爾比為10：1，催化劑投加量為0.6g/L，氯胺磷溶液初始濃度為4.5mg/L時(shí)，光催化性能最佳。而0-2復(fù)合型TiO2/ZnO光催化劑的性能提高不顯著，