TiO2其發(fā)級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備及光解水制氫性能研究.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)光催化材料由于價(jià)廉、無(wú)毒、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)成為目前光催化領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究材料，其中也包括光催化制氫的應(yīng)用中。但是單純的TiO2中的光生電子-空穴極易復(fù)合，這也導(dǎo)致TiO2的制氫效率較低;同時(shí)，TiO2的形貌結(jié)構(gòu)也影響著光催化的效率。對(duì)以上問題，本論文主要采用新型碳材料二維石墨烯和一維碳纖維做為載體，采用溶劑熱的方法在其表面原位生長(zhǎng)，制備出具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的TiO2-碳材料復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)其在紫外光下，有較高的制氫活性，相對(duì)于單

2、純的TiO2，催化制氫效率明顯提高。
　　本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)在甘油與乙醇的共同作用下，以鈦酸四丁酯為鈦源，通過溶劑熱反應(yīng)在氧化石墨表面進(jìn)行原位生長(zhǎng)TiO2納米刺前軀體，與此同時(shí)，氧化石墨(GO)被還原，將得到的復(fù)合體前軀體經(jīng)過焙燒后得到分級(jí)結(jié)構(gòu)的RGO-TiO2，并對(duì)其進(jìn)行一系列的表征，同時(shí)測(cè)試了沒有助催化劑Pt下光催化分解水制氫的性能，分別研究了不同含量、不同質(zhì)量、不同犧牲試劑的析氫性能。
　　(2

3、)以制備的碳纖維(CNFs)作為基底，鈦酸四丁酯作為鈦源，在乙醇與甘油的共同作用下，通過溶劑熱反應(yīng)制備出TiO2納米刺負(fù)載的碳纖維復(fù)合體材料前軀體。在這個(gè)過程中，首先在碳纖維表面生成了鈦-甘油復(fù)合物前驅(qū)體納米粒子，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，通過奧斯特瓦爾德熟化的過程，納米粒子逐漸生長(zhǎng)成納米刺，前軀體再經(jīng)過焙燒最后形成了分級(jí)結(jié)構(gòu)的CNFs-TiO2復(fù)合材料。并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了復(fù)合材料樣品在紫外光照射下的光催化析氫性能，研究了不同含量比、以及不同犧牲試