无机化学专业优秀论文CuO、NiO<,x>助催化剂对TiO<,2>光催化活性的影响研究关键词：氧化铜二氧化钛纳米管光催化摘要：纳米TiO2因具有无毒、化学稳定性好、紫外光区催化活性高等优点，而成为光催化领域研究最多的一种光催化材料。其中TiO2纳米管(TiNTs)，以其形貌完整、管径小、管壁薄、比表面积大和孔隙率高等优点成为近几年来研究的热点。然而，TiO2用作光催化剂时存在光响应范围窄及光生电子寿命短等缺点。为此，国内外学者采用各种方法来改善其光催化性能，如染料敏化、半导体复合、金属离子或非金属元素掺杂、贵金属负载等。近年来，人们发现将CuO、NiOx等助催化剂负载到TiO2的表面，能够有效转移光生电子，显著提高其光催化活性。与贵金属相比，CuO、NiOx更是具有清洁、价廉等优点。为此，本文通过不同的负载方式将CuO、NiOx助催化剂负载到TiO2上，并通过比较不同形貌TiO2的光催化活性考察了TiO2纳米管的特殊结构特点对电子传递效率的影响。本文的主要研究内容如下：首先采用简单的浸渍和热分解方法将CuO负载到TiO2(DegussaP25)的表面，制备了CuO/P25复合物，并通过可见光下降解甲基橙(MO)及紫外光下还原H2O制氢的实验，考察了该复合物的光催化活性。结果表明：CuO的负载能够显著提高P25的光催化活性。在可见光照射下，该复合物对甲基橙的降解机理可归属于自敏化降解过程，溶液中的甲基橙受激发产生光生电子，CuO起到分离光生电子及MO+的作用。与Pt负载的P25相比，CuO/P25具有更高的光催化活性。此外，在紫外光的辐射下，在CuO的负载量为5％时，CuO/P25光还原H2O制氢的效率远远高于P25，产氢效率为1340μmol·g-1·h-1，CuO在此过程中同样起着转移光生电子的作用。以TiO2纳米粒子(DegussaP25)为原料，经水热处理得到钛酸盐纳米管(TNTs)，并分别在其经煅烧处理前和煅烧处理后将Cu2+负载到TNTs的层间及表面，经热解制备了CuO/TiO2的复合物。通过测定复合物在紫外光下还原H2O制氢的性能，考察了煅烧温度、CuO负载量及不同的负载方式对其光催化活性的影响。结果表明：与P25颗粒相比，一维管状结构的TiNTs具有更优异的光催化活性。钛酸盐纳米管经煅烧前制备的CuO/TiO2复合物的光催化活性优于经煅烧处理后制备的CuO/TiO2体系，这可能是由于钛酸盐纳米管未经煅烧处理时会使得部分CuO进入TiO2管层间时能够更有效地转移光生电子，从而提高氢气产量。CuO的最佳负载量为3％，当煅烧温度为400℃时，复合物表现出优异的光催化性能，产氢效率为1450μmol·g-1·h-1。将Ni2+插入钛酸盐纳米管，然后通过煅烧及氢气还原处理得到NiOx修饰的TiO2纳米管，并考察了复合物在紫外光下还原Cr(VI)的性能及还原H2O制氢的性能。结果表明：经氢气还原处理后，NiOx的修饰能够显著提高TiO2纳米管光催化还原Cr(VI)的活性和还原H2O制氢的效率，NiOx在光催化过程中起到了捕获电子以及传输电子的作用，当NiOx的负载量为2％时，催化剂制氢的效率最高，达到1785μmol·g-1·h-1。同时，NiOx/TiO2复合物还具有较广的pH值适用范围(pH1～11)和良好的循环稳定性。正文内容纳米TiO2因具有无毒、化学稳定性好、紫外光区催化活性高等优点，而成为光催化领域研究最多的一种光催化材料。其中TiO2纳米管(TiNTs)，以其形貌完整、管径小、管壁薄、比表面积大和孔隙率高等优点成为近几年来研究的热点。然而，TiO2用作光催化剂时存在光响应范围窄及光生电子寿命短等缺点。为此，国内外学者采用各种方法来改善其光催化性能，如染料敏化、半导体复合、金属离子或非金属元素掺杂、贵金属负载等。近年来，人们发现将CuO、NiOx等助催化剂负载到TiO2的表面，能够有效转移光生电子，显著提高其光催化活性。与贵金属相比，CuO、NiOx更是具有清洁、价廉等优点。为此，本文通过不同的负载方式将CuO、NiOx助催化剂负载到TiO2上，并通过比较不同形貌TiO2的光催化活性考察了TiO2纳米管的特殊结构特点对电子传递效率的影响。本文的主要研究内容如下：首先采用简单的浸渍和热分解方法将CuO负载到TiO2(DegussaP25)的表面，制备了CuO/P25复合物，并通过可见光下降解甲基橙(MO)及紫外光下还原H2O制氢的实验，考察了该复合物的光催化活性。结果表明：C...