水熱法制備摻鐵TiO2納米管及其光催化性能研究.pdf

1、TiO2納米管與TiO2納米粉體和薄膜相比，它具有更大的比表面積和更強(qiáng)的吸附能力。在TiO2納米管中摻雜過渡金屬離子，可提高TiO2的光催化性能，制備和開發(fā)TiO2納米管已成為研究熱點(diǎn)之一。本文從TiO2納米管的制備出發(fā)，分別以非晶態(tài)TiO2干凝膠和納米晶銳鈦礦為原料，探討了優(yōu)化制備條件和納米管形成機(jī)理，并通過摻雜過渡金屬離子Fe3+來擴(kuò)寬其對(duì)可見光吸收的范圍，且在形貌調(diào)控、性能增強(qiáng)和形成機(jī)理等方面取得了一定的成果，其主要研究進(jìn)展如下:

2、
　　 1、分別以溶膠-凝膠法制得的TiO2干凝膠和納米晶銳鈦礦為原料，通過水熱法預(yù)處理和溶液后處理制得兩組樣品，分別記為A-TNTs和B-TNTs，并探討最佳優(yōu)化條件。表征結(jié)果表明:在最佳優(yōu)化條件下(T=150℃、t=24h、c(NaOH)=10mol/L)，TiO2干凝膠預(yù)處理后的產(chǎn)物物相為Na2Ti3O7和(H2O)Ti4O7(OH)2，微觀形貌為納米片;通過后處理能制備出Ti2H5O11·3H2O納米管，干凝膠中羥基、羧

3、基和烷烴均消失Ti-O被打開，有Ti-O-H鍵生成。納米晶銳鈦礦經(jīng)過后處理所制得納米管物相為銳鈦礦TiO2，這說明納米管是在后處理過程中產(chǎn)生;
　　 2、用不同濃度Fe3+對(duì)B-TNTs進(jìn)行摻雜，通過XRD和UV-VIS對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。XRD結(jié)果顯示，F(xiàn)e3+以類質(zhì)同像的方式進(jìn)(入)TiO2晶格之中，UV-VIS顯示，摻雜后紅移現(xiàn)象較明顯，吸收波長(zhǎng)擴(kuò)展到620nm，禁帶寬度縮小到2.0 eV;
　　 3、以甲基橙為目標(biāo)降