【摘 要】
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工业的飞速发展给环境和能源储存带来的巨大压力正在成为当下日益严重的社会问题之一。利用半导体的特殊效应来降解污染物和制备新型能源已引起了学术界的广泛关注。在众多半
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工业的飞速发展给环境和能源储存带来的巨大压力正在成为当下日益严重的社会问题之一。利用半导体的特殊效应来降解污染物和制备新型能源已引起了学术界的广泛关注。在众多半导体中,TiO2因拥有资源丰富、无毒和化学性质稳定等特点而得到了大量研究。然而,TiO2光催化剂只在紫外光波段有活性,而日光中仅有5%的紫外光,同时TiO2的量子效率低下,这些都严重减缓了TiO2光催化剂向实际应用领域转变的过程。
为此,研究人员尝试了诸如结构设计、掺杂、复合等手段来提高TiO2的性能。本文从形貌改善和晶型优化角度出发,对改性的氧化钛进行了详细的表征和光催化效率测试,主要工作为:
1.以一维氧化钛材料作为出发点,用碱液水热法制备了氧化钛纳米带,并通过对它的物相和形貌表征确定了最佳的制备条件,其具备一定的光催化活性,但与商用P25的性能仍有一定差距;
2.用乙醇对水热法制备氧化钛纳米带的中间产物进行了后处理,得到了改性的氧化钛纳米带样品,并对其进行了一系列的表征。表征结果均表明,相比于酸洗得到的氧化钛纳米带,这种在中性、低温环境下得到的改性氧化钛纳米带具有很好的结晶性质;
3.在紫外光辐射下研究了不同的纳米带样品对罗丹明B的降解效率,结果表明,乙醇改性的氧化钛纳米带其光催化效率得到了大幅提升,甚至超过了P25的光催化效率。改性后样品性能的提升归因于纳米带中锐钛矿结晶度的提升以及低温过度相TiO2-B的大幅消失。
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