復合納米TiO-,2--ZnO的制備及其光催化性能研究.pdf

1、納米TiO2光催化技術已發(fā)展成為新型、高效的環(huán)境污染治理技術。作為光催化技術的核心，提高TiO2的光催化活性以及降低其生產和使用成本是當前光催化研究中最重要的研究課題。對TiO2進行半導體復合改性則有可能提高其可見光利用率，而研制可回收重復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該予以重視。因此，本

2、文分別采用溶膠-凝膠法與電化學陽極氧化法制備了0-0復合與0-2復合納米TiO2/ZnO復合材料。采用XRD、FE-SEM、EDS、FT-IR和UV-vis等手段對這2類樣品的結構、形貌、成分以及光譜特性進行了表征。以有機磷農藥氯胺磷為光催化反應模型化合物，分析了制備工藝對有機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與復合納米TiO2/ZnO粉體。研究發(fā)現(xiàn)，ZnO的復合對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。并且復合適量的ZnO有助于TiO2混晶結構的生成。 采用陽極氧化法在不同電解液體系中對純Ti片進行陽極氧化，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)，調節(jié)陽極電壓、氧化時間、電解液組成等可以實現(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，管長取決于管底的電化學

4、反應速率和化學溶解之間的平衡。復合少量的ZnO對納米管管口的形貌略有影響，ZnO的復合沒有影響TiO2晶型的形成，同時將TiO2納米管的激發(fā)波長擴展到可見光的范圍內。 0-0復合型TiO2/ZnO光催化劑的光催化性能在復合后得到明顯提高。當灼燒溫度為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，光催化性能最佳。而0-2復合型TiO2/ZnO光催化劑的性能提高不顯著，