貴金屬納米顆粒修飾的TiO2納米管的制備、表征及應用.pdf

1、TiO2是一種禁帶較寬的n型半導體材料，因其具有高催化活性、強的氧化能力、好的穩(wěn)定性以及無毒等特性受到了廣泛關注和研究。TiO2材料目前被廣泛應用于解決日益嚴重的環(huán)境和能源問題，如空氣凈化、污水處理、光解水制氫等。然而，TiO2材料只對僅占太陽光3-5％的紫外光具有響應性，并且TiO2材料內(nèi)部光生電子和空穴易快速復合，這都影響了TiO2的光催化效率。因此如何解決上述問題一直是科學界重要的研究課題。
　　本論文采用Au單金屬納米顆粒

2、和Au@Pt雙金屬納米顆粒對TiO2納米管進行修飾。通過X射線衍射（XRD），透射電鏡（TEM），X射線光電子能譜（XPS），紫外可見光譜（UV-vis）等測試，對制備的復合物進行了形貌和性能的表征，并通過光降解甲基橙溶液測試制備材料的光催化性能。主要研究成果如下：
　　(1)以 TiO2納米粉末為原料，利用水熱法成功制備出 TiO2納米管，分別經(jīng)不同濃度HA uC l4溶液浸泡，通過煅燒法制備出不同Au納米顆粒濃度負載的TiO2

3、納米管復合材料光催化劑，經(jīng)過XRD、TEM、XPS表征分析得知，制備的Au/TiO2納米管復合材料保持了原來TiO2納米管的結(jié)構和晶型，負載的Au納米顆粒的平均粒徑在8 nm左右，并且Au納米顆粒均勻的負載在了TiO2納米管的內(nèi)外管壁。通過氙燈模擬太陽光降解甲基橙溶液對制備的催化劑的催化活性進行了測試，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Au修飾的TiO2納米管的催化活性有了明顯的提高，并且0.02 mol·L–1的HAuC l4溶液浸泡的TiO2納米管制備出

4、的復合材料的光催化性能最優(yōu)。
　?。?）TiO2納米管與HAuCl4和H2PtCl6溶液混合經(jīng)光合成法成功制備出Au@Pt/TiO2納米管復合材料，經(jīng)過ICP、TEM、XRD等表征手段分析得知，制備的復合材料上Au和Pt的原子比為1:1.12，Au和Pt納米顆粒平均粒徑在5nm左右并且均勻的負載在了TiO2納米管上,通過氙燈模擬太陽光降解甲基橙實驗對制備催化劑的催化性能進行了測試，Au@Pt/TiO2納米管復合材料表現(xiàn)出很好的催化