TiO2基復(fù)合材料：痕量檢測(cè)和光降解處理.pdf

1、近幾十年來(lái)，二氧化鈦(TiO2)作為價(jià)格低廉的半導(dǎo)體由于具有無(wú)毒、在水溶液中保持長(zhǎng)時(shí)問(wèn)的穩(wěn)定性、特別是具有高的催化活性等物理、化學(xué)性能而被廣泛研究。但是TiO2較寬的帶隙(3.2eV)和高電子-空穴復(fù)合率導(dǎo)致TiO2對(duì)太陽(yáng)光的利用率較低，另外，粉末狀的ZiO2催化劑不僅不利于回收利用，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。為此，科研工作者對(duì)TiO2改性做了大量的研究。采用貴金屬修飾、非金屬摻雜、半導(dǎo)體復(fù)合以及表面敏化等在內(nèi)的改性手段都可以有效的提高T

2、iO2光催化劑的催化活性和太陽(yáng)光譜的響應(yīng)范圍。
　　研究了Ag/TiO2薄膜的表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)(SERS)和紫外光照射的自清潔性能。用Rhodamine6G作為目標(biāo)分析物，測(cè)量其拉曼強(qiáng)度和SERS譜。用紫外光照射薄膜來(lái)降解吸附目標(biāo)分析物，從而實(shí)現(xiàn)再生利用。因此，Ag/TiO2既可作為可循環(huán)使用的光催化材料，又可作為可循環(huán)使用的SERS基底。
　　圍繞TiO2納米材料的改性和SERS模板，我們主要開(kāi)展了以下工作:
　　(

3、1)以Ti箔為基底，采用水熱腐蝕和退火的方法制備TiO2納米帶(TiO2NBs)，用連續(xù)的離子沉積法(SILAR)將Ag均勻的修飾在TiO2納米帶表面。紫外-可見(jiàn)吸收譜表明，Ag修飾TiO2 NBs可以將吸收邊擴(kuò)展到可見(jiàn)光范圍，提高了光催化性能。光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ag納米顆粒修飾的TiO2 NBs的光催化性能比純TiO2 NBs的光催化性能提高許多。以羅丹明6G為探針?lè)肿?，樣品Ag/TiO2 NBs可探測(cè)到10-7mol/L濃度的SE

4、RS信號(hào)，表明Ag/TiO2 NBs可作為性能優(yōu)良的SERS基底。并且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光降解處理和SERS基底的回收利用功能。
　　(2)基于Ti片為鈦源，以NaOH為前驅(qū)液，通過(guò)水熱合成法、連續(xù)離子層吸附反應(yīng)制備WO3和Ag共同修飾三維網(wǎng)狀TiO2納米線(TWS)。制備的Ag-WO3-TWS復(fù)合物將吸收邊擴(kuò)展到可見(jiàn)光部分，相比單純的TWS其降解甲基橙溶液的效率獲得大大的提高。經(jīng)過(guò)10次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，降解率仍然達(dá)到95.6％，表明所制備的A

5、g-WO3-TWS在降解污染物時(shí)顯示優(yōu)秀的可重復(fù)使用性。以羅丹明6G為探針?lè)肿樱瑯悠稟g/TiO2 NBs可探測(cè)到10-7mol/L濃度的SERS信號(hào)，表明Ag/TiO2 NBs可作為性能優(yōu)良的SERS基底。并且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光降解處理和SERS基底的回收利用功能。
　　(3)基于Ti片為基底采用了二次水熱合成的方法制備Bi2WO6修飾TiO2納米帶的光催化材料，X射線光電子能譜結(jié)果顯示Ti-O結(jié)合能發(fā)生移動(dòng)，表明生成Bi2WO6/T