卟啉及金屬卟啉敏化的鈦酸鹽納米管的性能研究.pdf

1、鈦酸鹽納米管(TNTs)具有比表面積大、催化活性高、安全無毒等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和可再生能源利用等領(lǐng)域，由于其只能利用占太陽能總能量的約5％的紫外光區(qū)，限制了鈦酸鹽納米管對太陽能的有效利用。本文利用羧基卟啉和金屬羧基卟啉類化合物敏化的TNTs為研究對象，利用卟啉在可見光區(qū)有較強吸收的特點，把鈦酸鹽納米管的光譜響應(yīng)范圍擴(kuò)展至可見光區(qū)，對它們的吸附和光催化性能做了詳細(xì)的研究，具體內(nèi)容如下:
　　 1、以鈦酸四丁酯和四羧基苯基

2、卟啉為底物，利用溶膠凝膠法得到分散性良好的卟啉/TiO2凝膠和鋅、銅卟啉/TiO2凝膠，然后通過水熱合成法進(jìn)一步制備卟啉/TNTs和鋅、銅卟啉/TNTs，采用SEM、TEM和XRD等方法表明卟啉敏化的納米管具有較好的形貌和結(jié)構(gòu)，N2吸附-脫附試驗表明敏化后的鈦酸鹽納米管具有較大的比表面積，DRS闡明了卟啉或金屬卟啉與鈦酸鹽是通過化學(xué)鍵結(jié)合的。
　　 2、通過對煅燒溫度、酸堿性、溶液濃度等吸附條件的探索，得出經(jīng)過金屬卟啉敏化的鈦酸

3、鹽納米管的吸附能力要比同等條件下卟啉敏化的納米管的吸附性能要好，不同金屬卟啉敏化的納米管的吸附能力也是不同的，在次甲基藍(lán)溶液濃度相同的條件下，吸附能力最強的是CuTCPP/TNTs達(dá)到55mg/g，其次是ZnTCPP/TNTs，而TCPP/TNTs的吸附能力最弱為35mg/g。在等溫平衡吸附模型研究中，它們都符合Langmuir單分子層吸附等溫式，動力學(xué)研究中，都符合一級動力學(xué)模型，說明卟啉敏化的納米管與金屬卟啉敏化的納米管的熱力學(xué)模型

4、和動力學(xué)模型未發(fā)生改變。
　　 3、在光催化試驗中，探究了溫度、濃度和不同浸泡方式等對光催化降解次甲基藍(lán)的影響。結(jié)果表明，在可見光照射下，CuTCPP/TNTs與ZnTCPP/TNTs和TCPP/TNTs相比，CuTCPP/TNTs的光催化效果是最好的，這與它具有較好的吸附能力是分不開的。
　　 4、經(jīng)過五次吸附重復(fù)性試驗之后，CuTCPP-TNTs-100℃的吸附效果達(dá)到83.69％，ZnTCPP/TNTs的重復(fù)使用率