制备金属离子掺杂二氧化钛纳米线及其可见光催化

采用二次阳极氧化工艺制备了高度有序的多孔氧化铝模板,通过模板法与溶胶.电泳沉积法结合的组装技术,合成了具有高比表面积的糖葫芦状M/TiO2(M=La3 ,Fe3 )纳米线阵列体系.采用SEM对样品进行了表征,测试结果表明Ti02纳米线阵列保持了模板的有序性,直径分布均匀一致,为70 nm左右,长为15μm左右,取向性很好.以甲基橙为目标降解物,在可见光下考察该金属离子掺杂纳米线的催化活性,结果显示此纳米线阵列体系具有非常优良的可见光催化性能,与同条件下制备的薄膜试样相比可见光催化活性可以提高4倍以上.     

镧铁共掺杂二氧化钛纳米线阵列的可见光催化性能

采用溶胶-电泳沉积技术,在多孔氧化铝模板中合成了二氧化钛(TiO2)纳米线阵列结构.研究了La3 /Fe3 共掺杂对TiO2纳米线可见光催化性能的影响,并分别与La3 ,Fe3 单掺杂TiO2纳米线可见光催化性能进行了比较.结果表明:与La3 ,Fe3 单掺杂TiO2纳米线相比,La3 /Fe3 共掺杂TiO2纳米线具有更高的可见光催化活性,光照4 h对甲基橙的降解率就达到了90%以上,大幅度提高了Ti02的可见光催化活性,这是因为2种不同体系离子的协同作用,不仅有效抑制了光生电子和空穴的复合,而且明显降低了TiO2的禁带宽度,由3.24降低到2.38.研究还表明:TiO2纳米线阵列极大的比表面积以及表面特有的性质和结构是掺杂改性TiO2纳米线具有较高可见光催化活性的重要因素.     

掺杂TiO2纳米线及其可见光催化性能

采用二次阳极氧化工艺制备了高度有序的多孔氧化铝模板,通过模板法与溶胶-电泳沉积法结合的组装技术,合成了具有高比表面积的糖葫芦状M/TiO2(M=Fe3 ,Zn2 ,Cu2 ,Cr3 )纳米线数组体系。采用SEM对样品进行了表征,SEM测试结果表明M/TiO2纳米线数组保持了模板的有序性,直径分布均匀一致,为70 nm左右,长为15μm左右,取向性很好。以甲基橙为目标降解物,在可见光下考察该金属离子掺杂纳米线的催化活性,确定了每种离子的最佳掺杂量。结果显示此掺杂纳米线数组体系具有非常优良的可见光催化性能,这也使得在可见光下纳米线具有更大的应用前景和优势。M/TiO2薄膜的紫外-可见吸收光谱测试结果显示氧化钛的吸收带边红移至了可见光区,并通过相关公式进行了禁带宽度的估算。结合对不同离子掺杂纳米线的可见光催化活性的比较,从不同角度对于过渡金属离子掺杂改性的机理进行了初步探讨。