TiO2其發(fā)級結構復合材料的制備及光解水制氫性能研究.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)光催化材料由于價廉、無毒、性能穩(wěn)定等特點成為目前光催化領域的熱點研究材料，其中也包括光催化制氫的應用中。但是單純的TiO2中的光生電子-空穴極易復合，這也導致TiO2的制氫效率較低;同時，TiO2的形貌結構也影響著光催化的效率。對以上問題，本論文主要采用新型碳材料二維石墨烯和一維碳纖維做為載體，采用溶劑熱的方法在其表面原位生長，制備出具有分級結構的TiO2-碳材料復合材料，發(fā)現其在紫外光下，有較高的制氫活性，相對于單

2、純的TiO2，催化制氫效率明顯提高。
　　本論文主要研究內容如下:
　　(1)在甘油與乙醇的共同作用下，以鈦酸四丁酯為鈦源，通過溶劑熱反應在氧化石墨表面進行原位生長TiO2納米刺前軀體，與此同時，氧化石墨(GO)被還原，將得到的復合體前軀體經過焙燒后得到分級結構的RGO-TiO2，并對其進行一系列的表征，同時測試了沒有助催化劑Pt下光催化分解水制氫的性能，分別研究了不同含量、不同質量、不同犧牲試劑的析氫性能。
　　(2

3、)以制備的碳纖維(CNFs)作為基底，鈦酸四丁酯作為鈦源，在乙醇與甘油的共同作用下，通過溶劑熱反應制備出TiO2納米刺負載的碳纖維復合體材料前軀體。在這個過程中，首先在碳纖維表面生成了鈦-甘油復合物前驅體納米粒子，隨著時間的延長，通過奧斯特瓦爾德熟化的過程，納米粒子逐漸生長成納米刺，前軀體再經過焙燒最后形成了分級結構的CNFs-TiO2復合材料。并通過實驗測試了復合材料樣品在紫外光照射下的光催化析氫性能，研究了不同含量比、以及不同犧牲試