TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能.pdf

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1、第31卷第1期无机化学学报V01．31No．12015年1月CHINESEJ0URNAL0FIN0RGANICCHEMISTRY133—139Fe2O3／TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能黄益操赵浙菲李世雄邸婧郑华均(浙江工业大学化学工程学院，杭。1,1310032)摘要：在钛基体上采用阳极氧化法制备了TiO：纳米管阵列，采用化学浴方法在TiO：纳米管阵列上修饰了Fe：O3纳米颗粒。利用扫描电镜、X射线衍射和紫外可见漫反射光谱等手段对材料进行了表征．同时测试了材料的光电化学性能及其光催化降解亚甲基蓝染料废水的性能。结果表明，Fe

2、20，纳米颗粒的修饰将TiO：纳米管阵列的光响应拓宽至可见光区域，提高了光电流，Fe03／TiO：纳米管阵列的光电流是未修饰的TiO：纳米管阵列的9倍。而在光催化反应中，亚甲基蓝最高降解率可达80％，比未修饰的TiO纳米管阵列高出30％。关键词：三氧化铁；二氧化钛纳米管阵列；光催化降解；亚甲基蓝中图分类号：O614．411；O614．811文献标识码：A文章编号：1001—4861(2015)01—0133．07DoI：10．11862／CJIC．2015．037PreparationandPhotocatalyticPropert

3、iesofFe2O3／Ti02NanotubeArraysHUANGYi—CaoZHAOZhe—FeiLIShi—XiongDIJingZHENGHua—Jun(collegeofChemicalEngineering，ZhejiangUniversityofTechonogy，Hangzhou310032，China)Abstract：TiO2nanotubearraywaspreparedbyanodicoxidationmethodonthetitaniumsubstrate，andFe203nanoparticleswass

4、uccessfullydepositedonTiO2nanotubearaybyachemicalbathmethod．Scanningelectronmicroscopy(SEM)，X—raydiffraction(XRD)andUV—Visdiffusereflectancespectroscopywasappliedtocharacterizetheirpropertiesandthephotoelectrochemiealpropertiesandtheperformanceofphotocatalyticdegradati

5、onofmethylenebluewasinvestigated．TheresultsindicatedthattheFe2O3modificationnotonlybroadenedtheabsorptionspectrumofTiO2nanotubearraystothevisiblelightregion，butalsoincreasedthephotocurrent．ThephotocurrentresponseofFe203modifiedTiO2nanotubearayswas9timeshigherthanundeco

6、ratedTiO2nanotubearays．Inthephotocatalyticreaction，thehighestmethylenebluedegradationratecanreach80％，whichwas30％higherthanthebareTiO2nanotubearays．Keywords：ironoxide；TiO2nanotubesarray；photocatalyticdegradation；methyleneblue0引言结构、优异的光学和电学性能、低成本和高稳定性等特点．在过去的十几年中．二氧化钛纳米管

7、阵列自从Fujishima等l1_于1972年报道了二氧化钛在传感器、光解水、光催化[7-8]、染料敏化太阳能在紫外光辐射下分解水产生氢气以来．利用二氧化电池[9-HI等方面得到广泛应用而与二氧化钛薄膜电钛作为光催化剂．在过去的40余年里引起了人们极相比．通过阳极氧化法制备的TiO，纳米管阵列，的广泛关注。Gong等圈在2001年首次报道了阳极氧垂直于导电的钛基体上．不仅具有较大的比表面化法合成TiO纳米管阵列。因其具有独特的管阵列积．而且入射光经过散射后提高了光吸收『13]，同时收稿日期：2014．07—31。收修改稿日期：201

8、4．10．20。浙江省科技计划(N0．2009R50002—20)资助项目。通讯联系人。E-mail：zhenghj@zjut．edu．cn134无机化学学报第31卷其管状结构使电子沿管壁传导．可以有效抑制光激的Fe203／TiO，复