TiO 纳米管阵列光电极的制备及光催化性能研究 - 环境工程学报.PDFVIP

第５卷　第 １０期 环 境 工 程 学 报 Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．１０ ２０１１年 １０月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｏｃｔ．２０１１ ＴｉＯ 纳米管阵列光电极的 ２ 制备及光催化性能研究 １，２ １ １ 辛言君 　张振宇 　刘惠玲 （１．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨 １５００９０； ２．青岛农业大学资源与环境学院，青岛２６６１０９） 摘　要　采用阳极氧化法在不同的条件下制备了ＴｉＯ 纳米管阵列（ＴＮＴ）光电极，利用 ＳＥＭ、ＸＲＤ等手段对电极的表 ２ 面形貌、晶体结构进行了分析和表征。以Ｒｈ．Ｂ为目标污染物，研究了不同电极的光催化和光电催化性能。结果表明：当氧 化电压为２０Ｖ时，可获得形貌规则的有序排列的ＴｉＯ 纳米管光电极，纳米管管径为８０～１２０ｎｍ；经５００℃退火后的ＴＮＴ光 ２ 电极晶型为锐钛矿和金红石型ＴｉＯ 组成的混晶结构，具有最高的光催化活性，辐照 ２ｈ后，Ｒｈ．Ｂ降解率可以达到６９．５％。 ２ 当外加偏压为２．０Ｖ时，降解速率常数增大了１．８倍。 关键词　ＴｉＯ 纳米管　阳极氧化　光催化　光电催化 ２ 中图分类号　Ｘ５０６　　文献标识码　Ａ　　文章编号　１６７３９１０８（２０１１）１０２１８１０５ Ｓｔｕｄｙｏｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ＴＮＴｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ １，２ １ １ ＸｉｎＹａｎｊｕｎ 　ＺｈａｎｇＺｈｅｎｙｕ　ＬｉｕＨｕｉｌｉｎｇ （１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＱｉｎｇｄａｏＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＴｉＯ ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙ（ＴＮＴ）ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙａｎｏｄｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｎｔｉｔａ ２ ｎｉｕｍ（Ｔｉ）ｆｏｉｌ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴＮＴｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭ ａｎｄＸＲＤ．ＴｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｎｄｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇＲｈ．Ｂａｓｔａｒｇｅｔｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ． ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＴｉＯ ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓｃｏｕｌｄｂｅｏｂｔａｉｎｅｄａｔ２０Ｖ．Ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｏｆｎａｎｏｔｕｂｅｓｗｅｒｅ８０～ ２ １２０ｎｍ．Ｗｈｅｎｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｗｅｒｅａｎｎｅａｌｅｄａｔ５００℃，ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｏｆＴＮＴｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆａｎａｔａ