可见光催化材料制备及其在燃料电池降解染料废水中的应用

发布时间：2024-03-24 02:17

　　近年来,二氧化钛由于其光电化学性能优良,电子传输速率快,价格便宜,制备简单,毒性低等优点,在催化治理环境问题、太阳能敏化电池、光解水制氢气等方面被广泛应用。我们将研究重点放在提升二氧化钛可见光催化活性以及钛基二氧化钛纳米管薄膜电极材料的简单制备工艺,采用操作更为简便的一步阳极氧化法在钛片表面制备Fe、N掺杂的二氧化钛纳米管。利用阳极氧化法在Ti基体表面上成功制备出了排列有序、分布均匀的TiO₂纳米管阵列,通过调控实验参数(外加电压、氧化时间、电解液浓度)对TiO₂纳米管阵列结构及形貌的影响,得出最佳制备条件为:10V电压下,电解液氟化铵浓度为0.3mol/L时,氧化30分钟;在最优条件下,制备了含有Fe、N掺杂的TiO₂纳米管;通过XRD表征得出:煅烧温度650℃下会出现锐钛矿和金红石的混合晶型,这种混合晶型具有更高的可见光催化性能。利用XPS表征得出:通过向阳极氧化电解液中加入含有Fe³⁺、N原子的溶液(FeCl₃·6H₂O、CO(NH₂

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【部分图文】：

图1-1金红石型TiO2的原始晶胞和以Oh为对称的[TiO6]

型结构分为锐钛矿型(Antase，A)、金红石型(Rutile，R)和构的TiO2属于正交晶系，A和R属于四方晶系并且1-1)，其晶胞参数为a=b=0.4593nm，c=0.2959nm，Ti4+nm，阴阳离子半径比说明Ti4+位于[TiO6]8-八面体中心着四重轴....

图1-2二氧化钛能带简图

iO2能使光生电子从锐钛矿相流向金红石相，促进光生电子高于纯锐钛矿相[7]。1.2光催化基本原理用的基本原理是爱因斯坦的光电效应，即在光的照射下，物，形成电流。但是TiO2的禁带宽度较大(3.2eV)，根据光电转长小于387nm的紫外光，由于太阳光中该波段光所占比例非有....

图1-3二氧化钛受激发后电子与空穴运动图

①表面复合②体相复合③还原反应④氧化反应图1-3二氧化钛受激发后电子与空穴运动图ure1-3.ThemobilizationofphotoelectronsandholesinTiO2underillumination导体在吸收能量大于等于其禁带能量的辐射....

图1-4TiO2纳米管阵列形成示意图

图1-4TiO2纳米管阵列形成示意图Figure1-4SchematicdiagramofTiO2nanotubearrayformation层的生成；(b)阻挡层部分溶解形成孔洞；(c)孔洞变成为微孔；(d)微孔槽；(e)形成完整的TiO2纳米管阵列。氧化过....

本文编号：3936818