發(fā)布時間：2024-03-24 02:17

　　近年來,二氧化鈦由于其光電化學(xué)性能優(yōu)良,電子傳輸速率快,價格便宜,制備簡單,毒性低等優(yōu)點,在催化治理環(huán)境問題、太陽能敏化電池、光解水制氫氣等方面被廣泛應(yīng)用。我們將研究重點放在提升二氧化鈦可見光催化活性以及鈦基二氧化鈦納米管薄膜電極材料的簡單制備工藝,采用操作更為簡便的一步陽極氧化法在鈦片表面制備Fe、N摻雜的二氧化鈦納米管。利用陽極氧化法在Ti基體表面上成功制備出了排列有序、分布均勻的TiO₂納米管陣列,通過調(diào)控實驗參數(shù)(外加電壓、氧化時間、電解液濃度)對TiO₂納米管陣列結(jié)構(gòu)及形貌的影響,得出最佳制備條件為:10V電壓下,電解液氟化銨濃度為0.3mol/L時,氧化30分鐘;在最優(yōu)條件下,制備了含有Fe、N摻雜的TiO₂納米管;通過XRD表征得出:煅燒溫度650℃下會出現(xiàn)銳鈦礦和金紅石的混合晶型,這種混合晶型具有更高的可見光催化性能。利用XPS表征得出:通過向陽極氧化電解液中加入含有Fe³⁺、N原子的溶液(FeCl₃·6H₂O、CO(NH₂

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1金紅石型TiO2的原始晶胞和以O(shè)h為對稱的[TiO6]

型結(jié)構(gòu)分為銳鈦礦型(Antase，A)、金紅石型(Rutile，R)和構(gòu)的TiO2屬于正交晶系，A和R屬于四方晶系并且1-1)，其晶胞參數(shù)為a=b=0.4593nm，c=0.2959nm，Ti4+nm，陰陽離子半徑比說明Ti4+位于[TiO6]8-八面體中心著四重軸....

圖1-2二氧化鈦能帶簡圖

iO2能使光生電子從銳鈦礦相流向金紅石相，促進光生電子高于純銳鈦礦相[7]。1.2光催化基本原理用的基本原理是愛因斯坦的光電效應(yīng)，即在光的照射下，物，形成電流。但是TiO2的禁帶寬度較大(3.2eV)，根據(jù)光電轉(zhuǎn)長小于387nm的紫外光，由于太陽光中該波段光所占比例非有....

圖1-3二氧化鈦受激發(fā)后電子與空穴運動圖

①表面復(fù)合②體相復(fù)合③還原反應(yīng)④氧化反應(yīng)圖1-3二氧化鈦受激發(fā)后電子與空穴運動圖ure1-3.ThemobilizationofphotoelectronsandholesinTiO2underillumination導(dǎo)體在吸收能量大于等于其禁帶能量的輻射....

圖1-4TiO2納米管陣列形成示意圖

圖1-4TiO2納米管陣列形成示意圖Figure1-4SchematicdiagramofTiO2nanotubearrayformation層的生成；(b)阻擋層部分溶解形成孔洞；(c)孔洞變成為微孔；(d)微孔槽；(e)形成完整的TiO2納米管陣列。氧化過....

本文編號：3936818