TiO_2纳米管阵列覆盖Si薄膜光催化还原CO_2性能的研究_刘有松

Co掺杂的TiO2纳米管的光解水制氢性能研究杨玉蓉;邱敏;刘立【摘要】采用一个简单的水热法制备了Co掺杂的TiO2纳米管,并用HRTEM、XPS、XRD、Raman和UV-vis DRS技术对催化剂进行了表征.研究表明,随着Co掺杂量的提高,TiO2纳米管在可见光区的吸收明显增强,禁带宽度不断变窄,由3.19 eV逐渐减小至3.02 eV.TiO2纳米管前驱体的光解水制氢速率为478μmol h-1 g-1,Co掺杂的TiO2纳米管的光解水制氢速率获得了显著提升,其中Ti0.94Co0.06O2纳米管的光解水制氢速率最高,为1048μmol h-1 g-1.【期刊名称】《黑河学院学报》【年(卷),期】2018(009)011【总页数】3页(P208-209,212)【关键词】TiO2纳米管;Co;光生载流子;光解水制氢【作者】杨玉蓉;邱敏;刘立【作者单位】黑河学院理学院,黑龙江黑河 164300;黑河学院理学院,黑龙江黑河164300;黑河学院理学院,黑龙江黑河 164300【正文语种】中文【中图分类】O643.36氢能具有清洁、环保、无污染、可再生等优点，是未来的理想燃料。

其中半导体金属氧化物上的光催化制氢是将太阳能转化为化学能的一种很有前景的方法。

近年来，TiO2纳米材料因具有成本低、无毒、化学稳定性和光稳定性好等优点被广泛应用于光催化领域，但TiO2由于带隙宽只能吸收紫外光，并且光催化过程中光致电子空穴对的复合率较高，严重影响了光解水制氢效率。

掺杂过渡金属离子和非金属可以提高光催化制氢率[1]。

以往研究表明：在TiO2中掺杂Fe、Cu、Ni、Cr和Co 等多种过渡金属，能够提高TiO2的光催化活性，减少电子空穴复合、加速界面电荷转移[2]。

本文制备了Co掺杂的TiO2纳米管，详细研究了Co的掺杂对TiO2光催化活性的影响，开发了一种高效的光催化剂。

1 实验部分1.1 Co掺杂的TiO2纳米管的制备通过一个简单的水热反应制备了Co掺杂的TiO2纳米管，具体步骤如下：将0.4g 的Ti粉与40mL10M的NaOH溶液混合，再加入一定量的Co(CH3COO)2.4H2O溶液，其中Co和Ti的物质的量之比分别为2：98、4：96、6：94、8：92。

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究近年来，TiO2纳米管阵列因其高催化性能和广泛的应用领域备受关注。

TiO2纳米管阵列作为一种新型、高效的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。

本文将详细介绍TiO2纳米管阵列的制备方法及其光催化性能研究进展。

一、TiO2纳米管阵列的制备方法TiO2纳米管阵列可以通过多种方法制备，例如电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。

其中电化学阵列氧化法是最为常用的制备方法之一。

电化学阵列氧化法可以通过三电极系统来制备，即工作电极、对电极、参比电极。

通常情况下，纳米管的直径、长度和间距可以通过改变电解液成分、电解电压、电解时间和电极距离等参数来控制。

采用此法制备的TiO2纳米管阵列在表面形貌和催化性能方面均有优异的表现。

二、TiO2纳米管阵列的光催化性能研究进展TiO2纳米管阵列的光催化性能主要表现在光催化净化和光电催化等方面，其研究进展如下：1. 光催化净化TiO2纳米管阵列的光催化净化主要指利用其优异的催化性能去除水和空气中的有害物质。

研究表明，TiO2纳米管阵列具有优异的催化性能，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质。

2. 光电催化TiO2纳米管阵列的光电催化主要利用光伏效应和催化反应，将太阳能转化为化学能，用于水分解、CO2还原等反应中。

研究表明，TiO2纳米管阵列可以在可见光区域内催化反应，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。

三、结论TiO2纳米管阵列作为一种新型的催化材料，在环境净化、光电催化等领域有着广泛的应用前景。

其制备方法主要包括电化学阵列氧化法、离子注入法、水热法等。

TiO2纳米管阵列的光催化性能主要包括光催化净化和光电催化，可以有效去除水中的有机污染物和空气中的氮氧化物等有害物质，同时具有良好的稳定性和周期性反应能力。

未来，TiO2纳米管阵列的研究将会在新能源、环境净化等领域继续发挥重要作用。

纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能
艾智慧;杨鹏;陆晓华
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2004(27)B08
【摘要】采用溶胶凝胶法(Sol Gel)制备了负载型纳米TiO2膜,分别考察了原料配比、pH值、煅烧温度对薄膜性质的影响,并利用XRD对其结构进行了表征,同时,用负载型TiO2膜对活性艳红X 3B(X 3B)模拟染料废水进行了微波辅助光催化脱色的研究。

结果表明,改变原料配比及pH值可以制备出不同粒径的纳米TiO2膜,在450℃煅烧时TiO2呈锐态矿结构,在650℃以上出现锐态矿与金红石混晶结构,750℃时完全转变为金红石结构。

所制得的纳米TiO2薄膜对X 3B具有较好的光催化活性。

【总页数】3页(P4-6)
【关键词】TiO2薄膜;活性艳红X-3B;微波辅助光催化
【作者】艾智慧;杨鹏;陆晓华
【作者单位】华中科技大学环境科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X703.01
【相关文献】
1.纳米TiO_2/丝素复合膜的制备及其光催化性能 [J], 夏友谊
2.TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能 [J], 王成;蒋叶群;姚理荣
3.玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能 [J], 李建生;刘炳光;王少杰;董学通
4.超声辅助介孔纳米TiO_2光催化剂制备与光催化性能 [J], 杨在志;傅小明;许新宇;朱良怀;周炎;张臻
5.载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能 [J], 颜秀茹;郭伟巍;宋宽秀;霍明亮;王建萍
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TiO2纳米管阵列的制备、性质及应用的开题报告
一、研究背景
TiO2纳米管阵列具有独特的优良性能，在光电催化、薄膜太阳能电池、传感器和光学等领域有着广阔的应用前景。

制备TiO2纳米管阵列的方法有多种，如溶胶-凝胶、水热合成、阳极氧化等，其中以阳极氧化法
制备的TiO2纳米管阵列表现出优异的性质，成为研究热点。

二、研究目的
本文旨在实验制备TiO2纳米管阵列，探究制备过程中各因素对上述材料性质的影响，分析TiO2纳米管阵列在光电催化等领域中的应用前景。

三、研究内容
（1）制备TiO2纳米管阵列
采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列。

制备过程中，将铝箔置于氧化液中作为阳极，在一定电压下进行氧化处理，使得铝箔表面生成具有
规则排列孔道的纳米管阵列。

（2）分析TiO2纳米管阵列的物理化学性质
采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段分析TiO2纳米管阵列的形貌结构、晶体结构、成分组成和光学性质。

（3）研究TiO2纳米管阵列的应用
针对TiO2纳米管阵列的优良性质，尤其是其在光电催化方面的应用，探究其在环境治理、能源转换等领域的应用前景。

四、研究意义
本研究可以为制备TiO2纳米管阵列提供一种有效的制备方法，并通过对其物理化学性质的分析，探究其优良性质的形成机理。

在应用方面，
对TiO2纳米管阵列在光电催化领域的应用进行系统研究，有望在环境污染治理和新能源开发等领域取得重要的实际应用。

二氧化钛纳米管阵列的制备、表征、改性及其光催化性能的研究的开题报告一、选题背景及意义随着环境污染问题的日益严重，光催化技术成为了一种有效的治理手段。

而二氧化钛（TiO2）因其稳定、易获取、无毒等优点，被广泛用于光催化领域。

纳米管阵列是二氧化钛的一种重要形态，具有高比表面积、独特的通道结构等特点，有利于吸附和催化物质，因此在光催化领域有广泛的应用前景。

二、研究现状及存在问题目前，制备二氧化钛纳米管阵列主要有水热法、溶剂热法、阳极氧化法等多种方法。

其中，阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列具有制备简单、纯度高等优点，但其管壁厚度不均匀、晶粒大小难控制等问题仍待解决。

此外，纳米管阵列的表面改性也是目前研究的重点。

研究人员通过改性，可以增加纳米管阵列的光吸收能力、提高光催化性能等，但对其改性后的结构和性能的研究还不全面。

三、研究内容和方法本研究旨在制备二氧化钛纳米管阵列，并通过表征手段对其结构、形貌进行分析。

同时，通过控制制备条件，尝试在纳米管表面修饰功能性分子，改变其表面性质。

最后，采用紫外可见吸收光谱和光催化降解亚甲基蓝的实验，分析其光催化活性和稳定性。

具体方法如下：制备二氧化钛纳米管阵列：采用阳极氧化法，以钛板为阳极，在电解液中施加电压和电流，制备二氧化钛纳米管阵列。

表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X 射线粉末衍射仪等分析手段对二氧化钛纳米管阵列进行表征，分析其形貌、结构、晶体性质等。

表面修饰：将纳米管阵列表面进行化学修饰，探究其表面改性对其光催化性能的影响。

光催化实验：采用紫外可见吸收光谱和光催化降解亚甲基蓝的实验，分析纳米管阵列的光催化活性和稳定性。

四、预期研究成果本研究将制备出具有较高纯度的二氧化钛纳米管阵列，通过表征手段对其进行分析，探究其结构、形貌等特点。

通过表面修饰，增强其光催化性能，为其应用于环境治理方面提供了基础研究。

同时，通过对比不同条件下制备得到的二氧化钛纳米管阵列的催化性能，可探究其制备条件对光催化性能的影响。

高度有序非晶TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;杜江;刘松;段继祥【期刊名称】《硅酸盐通报》【年(卷),期】2016(35)1【摘要】采用阳极氧化法制备了高度有序的TiO_2纳米管阵列,借助XRD、TEM、SEM、EDX以及恒流充/放电方法以及循环伏安法研究了其微观结构、形貌及脱/嵌锂性能,并与锐钛矿型进行了比较研究。

结果表明:阳极氧化法制备的TiO_2纳米管阵列为无定形的非晶相结构,且沿垂直于钛片表面的方向定向排列;450℃热处理2 h可促使TiO_2纳米管由非晶相结构转变成锐钛矿型晶体,但并没有明显影响纳米管阵列的形貌;与锐钛矿型TiO_2纳米管阵列电极相比,非晶态电极表现出了较高的脱/嵌锂容量,因为非晶态电极中的无序结构和缺陷为Li+脱/嵌提供了更多的空间和空位。

【总页数】5页(P30-33)【关键词】阳极氧化;高度有序;非晶TiO2纳米管阵列;锂离子电池;负极材料【作者】孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;杜江;刘松;段继祥【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院;昆明理工大学机电工程学院【正文语种】中文【中图分类】O646【相关文献】1.阳极氧化法制备高度有序TiO2纳米管阵列材料的研究进展 [J], 张丽娜;计亚军;吴大辉;贾延臣;周仕林2.高度有序TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究 [J], 兰宇卫;周立亚;童张法;庞起;冷利民;韩建鹏;王凡3.有序TiO_2纳米管阵列光催化性能研究进展 [J], 廖建军;李士普;曹献坤;曹阳;林仕伟4.含氟电解液使用次数(n≤15)对TiO_2纳米管阵列形貌及锂电性能的影响 [J], 段继祥;王冠;侯宏英;刘显茜;刘松;姚远;廖启书5.银掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能 [J], 孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;刘松;段继祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究
的开题报告
一、研究背景和意义
随着科学技术的不断发展，纳米材料已经成为材料科学研究的一个
重要领域。

纳米材料具有巨大的表面积、高化学活性和优异的光学性能，可以在催化、光电、生物等方面提供各种新的应用。

其中，TiO2纳米管
阵列薄膜具有独特的结构、性能和应用优势，在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域得到了广泛应用。

因此，对TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究具有重要的科学意义和应用价值。

二、研究内容
本研究将主要从以下三个方面展开：
1.制备
采用模板法结合溶胶-凝胶法，制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，其中模板法主要用于纳米管阵列的制备，溶胶-凝胶法用于纳米管表
面形貌、结构和光学性能的调控。

2.表征
利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、拉曼光谱（Raman）等手段对所制备的TiO2纳米管阵列薄膜进行表征，分析其表面形貌、结构、组成和光学性质等
方面的基本特征。

3.光电性能
通过研究TiO2纳米管阵列薄膜的光电转换特性，探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。

具体包括利用电化学工作
站测量电化学特性，并测试其光响应特性。

三、预期成果
本研究预期可以制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，并对其表面形貌、结构和光学性能等进行详细的表征，进一步探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。

同时，本研究还将为TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究提供有益的参考和启示，为相
关领域的科学研究和工业应用提供支持。

TiO2纳米管阵列改性及光电催化降解亚甲基蓝的研究的开题报告题目：TiO2纳米管阵列改性及光电催化降解亚甲基蓝的研究一、研究背景及意义随着环境污染日益加剧，光电催化降解技术在环保领域中得到了广泛的应用。

TiO2纳米管阵列是一种新型的光电催化材料，因其具有良好的光学性能和化学性能而被广泛关注。

但是，纯TiO2纳米管阵列的光电催化性能仍有限，进一步改性是提高其催化性能的重要途径。

本研究将通过改性TiO2纳米管阵列的表面性质和结构来提高其光电催化活性。

选择亚甲基蓝作为模拟污染物，研究不同改性方式对其光电降解的影响。

研究结果将为光电催化降解技术的进一步发展提供参考和指导。

二、研究内容及方案1. TiO2纳米管阵列的制备和表征采用阳极氧化法合成TiO2纳米管阵列，采用扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）等技术对其表面形貌和结构进行表征。

通过X 射线衍射（XRD）和比表面积测定（Brunauer–Emmett–Teller，BET）等技术对其晶体结构和比表面积进行分析。

2. TiO2纳米管阵列的改性采用不同的改性方式对纯TiO2纳米管阵列进行改性，包括金属离子掺杂、有机物表面修饰和贵金属修饰等。

通过X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等技术对改性后的TiO2纳米管阵列表面性质进行分析。

3. 光电催化降解亚甲基蓝采用自制的光电池对亚甲基蓝进行光电催化降解实验。

探究改性方式对TiO2纳米管阵列的光电催化降解活性的影响。

通过紫外-可见分光光度计（UV-vis）和高效液相色谱（HPLC）等技术对反应过程中的吸收和降解产物进行监测和鉴定。

三、研究进度安排第一年：制备纯TiO2纳米管阵列样品并表征其形貌和结构；选择改性方式，并对改性后的样品进行表征。

第二年：建立光电催化降解实验系统；探究改性方式对样品的光电催化降解活性的影响。

第三年：对反应过程中的吸收和降解产物进行监测和鉴定；分析实验结果并撰写论文。

TiO2纳米管阵列的制备与修饰及光电催化性能研究的开题报告研究背景及意义：TiO2纳米管阵列是一种具有良好物理化学性质的纳米材料，在环保领域以及光电催化领域有着广泛的应用。

当前，TiO2纳米管阵列制备技术已经得到很好的发展，但是其光电催化性能还有待进一步提高。

因此，本研究将致力于制备高性能的TiO2纳米管阵列，并通过材料表面物理化学修饰方式，来提高其光电催化性能。

研究内容：1.利用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列，并结合扫描电镜和X射线衍射分析，研究制备过程对其物理化学性质的影响。

2.通过表面物理化学修饰方法，如：TiO2纳米管阵列表面修饰介质、金属离子掺杂等方法，优化其光电催化性能。

3.通过紫外可见光谱、电化学法等手段，研究优化后的TiO2纳米管阵列光电催化性能，包括催化活性、光吸收性能、电化学行为等。

研究方法：1.制备TiO2纳米管阵列。

采用阳极氧化法，在氟化电解质溶液中以Ti作为阳极，于一定的电压、电流密度下进行处理，制备得到TiO2纳米管阵列。

2.表面物理化学修饰。

通过不同的表面物理化学修饰，如：介质修饰、金属离子掺杂等方式对TiO2纳米管阵列的表面进行修饰。

3.光电催化性能测试。

采用紫外可见光谱、电化学法等手段，研究优化后的TiO2纳米管阵列光电催化性能。

预期成果：1.成功制备高质量的TiO2纳米管阵列，并探究制备过程对其物理化学性质的影响。

2.通过表面物理化学修饰方法，的到了具有优良光电催化性能的TiO2纳米管阵列。

3.探究不同的表面物理化学修饰方式对TiO2纳米管阵列的光电催化性能的影响。

4.为进一步应用此种材料于环境保护、能源等领域提供了理论依据和实验基础。

TiO_(2)基光催化CO_(2)还原研究进展
万冰洁;刘小雪;齐林光;贾长超;刘健
【期刊名称】《应用化学》
【年(卷),期】2024(41)5
【摘要】自二氧化钛(TiO_(2))材料被发现具有光催化性能以来,至今已有50余年
的发展历程。

因其优异的催化活性以及化学稳定性在光催化领域备受青睐。

本文总结了近年来TiO_(2)基材料在光催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)方面的发展,有助于全
面认识和把握该领域的研究进展和发展趋势,为双碳目标的顺利实现提供有力支撑。

本文主要从光催化CO_(2)还原机理、CO_(2)还原反应体系和TiO_(2)基催化剂在
光催化CO_(2)还原方面的研究进展进行论述;详细阐述了对TiO_(2)基光催化剂活
性位点的调控,重点探讨了钛氧簇的设计、路易斯酸碱对的构筑、异质结的建立以
及浸润性调节对TiO_(2)基光催化剂性能的提高;最后,对该领域面临的挑战和发展
机遇进行了分析和展望。

【总页数】22页(P637-658)
【作者】万冰洁;刘小雪;齐林光;贾长超;刘健
【作者单位】青岛科技大学材料科学与工程学院;中国科学院青岛生物能源与过程
研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.铁基催化剂光催化还原CO_(2)研究进展
2.聚合氮化碳基Z型光催化体系在水分解和CO_(2)还原领域的研究进展
3.TiO_(2)纤维在光催化还原CO_(2)中的应用
4.Mo_(2)C/Cu共负载TiO_(2)光催化CO_(2)还原性能
5.层序空间多孔结构
TiO_(2)实现高效光催化CO_(2)还原
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第22卷第1期Vol122No11文章编号:10042793X(2004)0120071203材料科学与工程学报JournalofMaterialsScience&Engineering总第87期Feb.2004纳米TiO2表面包覆致密SiO2膜的试验研究邹建,高家诚,王勇,李易东,文敏22(11重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044;21重庆渝港钛白粉股份有限公司,重庆400055)【摘要】用液相沉积法对纳米二氧化钛进行了表面改性。

用XRD、FT2IR分析手段对其进行了表面结构表征,采用X衍射荧光光谱仪(XRF)测定SiO2包覆量随陈化时间的变化失重,并用动态法测量样品与水的湿润角。

结果表明在TiO2,纳米TiO2与水的湿润角增大,【关键词】纳米TiO2;中图分类号TrialStudyonNanosizeTiO2CoatedbyDenseSiO2FilmZOUJian,GAOJia2cheng,WANGYong,LIYi2dong,WENMin21ChongqingYu2GangTioxideCo.Ltd,Chongqing400055,China)22(11DepartmentofMaterialScienceandEngneering,ChongqingUniversity,Chongqing 400044,China;【Abstract】Nano2TiO2wasmodifiedonitssurfacebychemicalliquiddeposition.Throughtheanalysisof XRDandFT2IRillustra2tion,itisprovedthatafilmofnoncrystalsiliconcompoundonnano2TiO2isproduced.Thechan geofSiO2contentwithagingtimeismen2suratedbyX2rayfluorescence(XRF).Aftersamples calcinedat850℃,thedifferenceoftheirweightlessnessshowedthatthefilmisdense.Surfacem odificationisabletoincreasewettinganglebetweennano2TiO2particlesandwater,andimpro vestabilityofnano2TiO2inwaterwhenitisdispersedfully.【Keywords】nano2TiO2;surfacemodification;SiO2;coating易于实现等特点。

第49卷第11期 当 代 化 工 Vol.49，No.11 2020年11月 Contemporary Chemical Industry November，2020石墨烯修饰TiO2纳米管阵列薄膜条件下光催化还原CO2性能的实验研究周 心（东北石油大学 化学化工学院，大庆 163318）摘 要：开展了石墨烯修饰二氧化钛纳米管（TNTA）对光催化还原CO2性能影响的实验研究。

首先通过热蒸汽法还原氧化石墨烯，并在TNTA表面修饰石墨烯（RGO）制备出RGO-TNTA复合催化剂，分别研究了紫外光和可见光下不同氧化石墨烯质量浓度、不同光照强度和不同CO2体积流量下光催化还原CO2的产物产量。

实验结果表明：不论是在紫外光下还是在可见光下，CO2转化产物主要为甲醇；RGO-TNTA在紫外光下和可见光下的光催化性能分别是未修饰的TNTA的1.26倍和2.22倍，最佳氧化石墨烯质量浓度分别为0.2 mg·mL-1和0.3 mg·mL-1，甲醇产量最高为302.40 nmol·cm-2·h-1（约565.70 μmol·(g-cat·h) -1）和198.51 nmol·cm-2·h-1（约371.36μmol·(g-cat·h) -1）。

RGO-TNTA在紫外光和可见光下都大幅度提升了光催化还原CO2的性能。

关 键 词：TiO2；CO2；石墨烯；催化还原；甲醇中图分类号：TQ151 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）11-2446-06Experimental Study on the Performance of Photocatalytic Reduction of CO2 by Graphene-modified TiO2 Nanotube Array FilmsZHOU Xin（College of Chemistry and Chemical Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China）Abstract: An experimental study on the effect of graphene-modified titanium dioxide nanotubes (TNTA) on theperformance of photocatalytic reduction of CO2was carried out..Effect of different GO concentrations,lightsources,illumination intensities and volume flow velocities of CO2on photocatalytic reduction performance of CO2was respectively investigated.The experimental results showed that the main product was methanol both under visiblelight and ultraviolet light; Photocatalytic performance of the RGO-TNTA composite catalyst under ultraviolet light andvisible light respectively were 1.26 times and 2.22 times that of unmodified TNTA.The highest yields were up to302.40 nmol·cm-2·h-1 (about 565.70 μmol·(g-cat·h) -1)and 198.51 nmol·cm-2·h-1 (about 371.36μmol·(g-cat·h) -1) underultraviolet light and visible light when the GO concentrations were 0.2 mg·mL-1and 0.3 mg·mL-1,respectively.Theperformance of the photocatalytic reduction of CO2 was greatly enhanced after modifying TNTA with RGO.Key words: TiO2; CO2; RGO; Catalytic reduction; Methanol随着人类社会不断进步，化石能源被大量消耗，进而引发了全球能源危机。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第12期·3928·化 工 进 展阵列型TiO 2纳米管光催化降解VOCs 性能谷笛，朱凌岳，吴红军，王宝辉（东北石油大学化学化工学院，石油与天然气化工黑龙江省重点实验室，黑龙江 大庆 163318）摘要：通过二次阳极氧化电化学方法制备纳米孔/纳米管复合结构的阵列型TiO 2纳米管（2-step TiO 2 NTs ），实验证明这种结构的TiO 2 NTs 对大气中的挥发性有机化合物（volatile organic compounds ，VOCs ）有着十分优异的降解效果。

本文通过气态甲醇的光催化降解来评估比较一次氧化生成的TiO 2纳米管（1-step TiO 2 NTs ）和2-step TiO 2 NTs 的催化效果。

实验结果表明，二次阳极氧化电化学方法所生成的TiO 2 NTs 的纳米结构对光致电荷的产生有着十分重要的推动作用。

之所以2-step TiO 2 NTs 的纳米孔/纳米管复合结构能够显著提高VOCs 的降解效率，是由于这种特殊的结构能够更加有利于电子的传递，同时能够有效地抑制光生电子和空穴的复合。

最后，通过实验数据阐述了2-step TiO 2 NTs 光催化活性的增强机理，这种新结构显示出更小的带隙、更高效的光生电子/空穴分离效率和VOCs 降解性能。

关键词：TiO 2纳米管；纳米结构；催化作用；光化学；VOCs 降解中图分类号：O 644.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）12–3928–06 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.12.028Tuned TiO 2 top-porous/bottom-tubular structure for enhanced VOCsphotocatalytic activityGU Di ，ZHU Lingyue ，WU Hongjun ，WANG Baohui（Provincial Key Laboratory of Oil & Gas Chemical Technology ，College of Chemistry & Chemical Engineering ，Northeast Petroleum University ，Daqing 163318，Heilongjiang ，China ）Abstract ：The top-porous/bottom-tubular TiO 2 nanotube arrays （TiO 2 NTs ）were prepared via a facile two-step anodization method for efficient decomposition of VOCs （volatile organic compounds ）in air. The gas phase photocatalytic activity of conventional 1-step TiO 2 NTs and top-porous/bottom-tubular TiO 2 NTs were estimated by decomposing of methanol vapor. The results show that ，a heterojunction structure formed in top-porous/bottom-tubular TiO 2 NTs composite plays an important role in the dynamics of photogenerated charges. The top-porous/bottom-tubular TiO 2 NTs combined structure significantly enhanced the photocatalytic activity of decomposition of VOCs ，which is due to the enhanced electrons transfer and the reduce of the recombination of photogenerated electrons and holes. The mechanism for the enhancement of the photocatalytic activity of top-porous/bottom-tubular TiO 2 NTs was discussed according to our experimental results.Key words ：TiO 2 nanotube ；nanostructure ；catalysis ；photochemistry ；VOCs decomposition近年来，将光催化技术应用于挥发性有机化合物（volatile organic compounds ，VOCs ）降解领域受到越来越多的关注，很多半导体材料都可以作为光催化剂[1-3]，其中TiO 2被认为是最有发展前景的光催化剂，因为它具有独特的光致激发性质、较高的抗光腐蚀型和低成本等特点[4-6]。

TiO2纳米管阵列的改性及其光电化学性能的研究的开题报告一、研究背景氧化钛（TiO2）是一种常见的半导体材料，具有良好的化学稳定性、光稳定性和生物相容性，广泛用于光催化、光电、生物传感器等领域。

而纳米管阵列是一种特殊的纳米结构，具有高度有序、大比表面积和优异的光电化学性能等优点，被广泛应用于光电池、传感器、生物医学等领域。

然而，传统的纳米管阵列制备方法存在着结构不均匀、有序性差等问题，影响光电性能的提高。

因此，对TiO2纳米管阵列的改性研究显得尤为重要，可以改善其结构和性能，提高其应用的效率和效果。

二、研究目的本文旨在通过制备TiO2纳米管阵列，并对其表面进行改性处理，探究改性处理对其结构和光电化学性能的影响。

同时，对制备的样品进行光电性能测试，探究其光电转换效率和电子传输行为，为其在光催化、光电池等领域的应用提供理论基础和实践参考。

三、研究内容与方法1. TiO2纳米管阵列的制备采用电化学阳极氧化法（EOA）制备TiO2纳米管阵列，优化制备工艺参数并评估所得样品的结构、形貌、纯度和晶体结构等性质。

2. TiO2纳米管阵列的改性处理在制备得到的TiO2纳米管阵列表面进行改性处理，如染料敏化、金属修饰等方法，评估改性处理前后样品的结构、形貌和晶体结构等性质。

3. 光电化学性能的测试采用电化学方法（光电池测试系统）测试所制备的TiO2纳米管阵列样品的光电转换效率和电子传输行为，并通过分析与对比，验证改性处理对其光电化学性能的影响。

四、预期成果通过对TiO2纳米管阵列的制备和改性研究，旨在得到具有优异光电化学性能的样品，并探究改性处理对其结构和性能的影响，为其在光化学、光电池等领域的应用提供参考。

五、研究意义1. 探究改性处理对TiO2纳米管阵列结构和性能的影响，拓展其应用领域；2. 提高TiO2纳米管阵列样品的光电转换效率，促进其在光化学和光电池等领域的应用；3. 为其他半导体纳米管阵列的制备和改性提供参考。

纳米TiO_(2)光催化剂的研究进展
张松;徐大鹏;李佳佳
【期刊名称】《西安工业大学学报》
【年(卷),期】2022(42)1
【摘要】纳米二氧化钛(TiO_(2))在光催化领域得到了广泛的研究,随着纳米技术的迅速发展,纳米TiO_(2)被赋予了新的发展动力。

文中通过梳理国内外纳米TiO_(2)光催化剂的研究进展,分析发现纳米TiO_(2)光催化剂的制备方法包括固相法(高能球磨法、火花放电法和热分解法)、气相法(四氯化钛气相氧化法、真空蒸发-冷凝法和四氯化钛氢氧火焰法)和液相法(水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法和沉淀法)。

研究发现:光照条件、制备方法、催化剂载体、分散技术和催化剂性能评价等问题限制了纳米TiO_(2)光催化剂的广泛应用。

提出可以采用离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合和表面光敏化等方法提高纳米TiO_(2)的光催化性能。

【总页数】13页(P1-13)
【作者】张松;徐大鹏;李佳佳
【作者单位】西安工业大学总务处;西安工业大学材料与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.白云母/纳米TiO_(2)复合光催化剂的制备及性能研究
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3.二维微孔碳-纳米TiO_(2)/C_(3)N_(4)复
合光催化剂用于增强吸附-光催化协同效应4.Cu-N共掺杂改性纳米TiO_(2)光催化剂制备及甲苯降解5.纳米TiO_(2)光催化剂的研究进展
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硅掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光电催化活性的研究3吴建生,宿　艳,陈　硕,全　燮(大连理工大学环境与生命学院,工业生态与环境工程教育部重点实验室,辽宁大连116024)摘　要:　通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素。

扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长。

X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制了金红石相的生成及晶粒的长大。

紫外2可见漫反射分析表明Si掺杂的TiO2纳米管吸收边带发生了明显的蓝移,并且在紫外区的吸收强度明显增强。

与未掺杂的TiO2纳米管相比,Si掺杂TiO2纳米管电极的紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度是未掺杂的1.48倍。

硅掺杂TiO2纳米管阵列光电催化降解五氯酚的动力学常数(1.651h-1)是未掺杂TiO2纳米管电极(0.823h-1)的2.0倍。

关键词:　TiO2纳米管阵列;硅掺杂;光电催化中图分类号:　O613文献标识码:A 文章编号:100129731(2009)09214292031　引　言由于具有其它半导体无法比拟的催化活性高、稳定性好、无毒、价廉等优点,TiO2纳米管受到了广泛的关注。

高度有序的纳米管阵列具有较大的比表面积、独特的结构特性和良好的晶体结构,这些使其对界面间矢量电荷的转移提供了很好的电子浸透路径[1,2]。

阳极化的制备方法容易操控,而且从钛基底表面生长的纳米管与钛导电基底之间以肖特基势垒直接相连,结合牢固,不易脱落。

此外,管的孔径、长度和壁厚等参数可以通过精确调控电化学条件得以控制[3,4]。

TiO2是多相光催化中使用较多的一种催化剂,但是它对紫外光的利用率却比较低。

通过在TiO2中掺杂金属或化合物,如Pt、Fe、ZnO、CdS和Sr TiO3[5,6]等,能够有效提高光能利用率。

特别是,硅修饰的TiO2体系由于具有很高的光催化活性而引起了广泛的关注。

CeO2纳米颗粒修饰TiO2纳米管阵列及其光催化性能陆晓旺;张作松;殷禹【摘要】TiO2 nanotube arrays were prepared by anodic oxidation method on the titanium substrate,and CeO2 nanoparticles were deposited on the TiO2 nanotube arrays by the microwave homogeneous precipi-tation method.Field emission scanning electron microscopy (FESEM),energy-dispersive spectrometry (EDS),X-ray diffraction(XRD)and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS)were used to charac-terize the nanocomposites.The electrochemical impedance spectroscopy(EIS)and the performance of pho-tocatalytic degradation of methylene blue were investigated.The results show that the CeO2 nanoparticles modification can broaden the absorption spectrum of TiO2 nanotube arrays to the visible light region,rela-tive to pure TiO2 nanotube arrays.The charge transfer resistance of CeO2/TiO2 composite nanotube arrays is decreased,the efficiency of electron-cavity separated is increased,the carrier transport rate is faster.The CeO2/TiO2 nanotube arrays photocatalyst show higher photocatalytic activity and the methylene blue deg-radation rate can reach 80% by using photocatalyst in 4 hours.%采用阳极氧化法在钛基底板上制备了TiO2纳米管阵列,利用微波辅助均相沉淀法将CeO2纳米颗粒修饰到TiO2纳米管阵列上。