二氧化鈦-金屬硫化物、二氧化鈦-貴金屬、復合納米纖維的制備及光催化性質研究.pdf

1、TiO2作為一種無機氧化物半導體，因其具有較高的物理化學穩(wěn)定性，耐光腐蝕，無毒而且價廉易得等特性，尤為引人注目。然而TiO2自身又存在著一定的缺陷，其一，作為寬帶隙半導體（銳鈦礦相，Eg=3.2eV），僅可以為波長380nm以下的紫外光所激發(fā)，所以較低的太陽光能利用率在一定程度上限制了它的應用范圍。其二，TiO2半導體表面上光生電子空穴較高的復合機率成為限制其光催化作用的另一個因素。在此，我們采取了新穎、實用的方法通過對TiO2表面進行

2、修飾，制備了異質結構的TiO2/Ag、 TiO2/CdS和TiO2/PbS等納米復合材料，以期達到延長光生電子-空穴對的壽命同時提高TiO2可見光響應的目的。
　　利用靜電紡絲技術和溶劑熱方法成功地制備了異質結構TiO2/Ag復合納米材料。在溶劑熱反應過程中，通過調控反應時間，在納米纖維上分別構造了不同形貌和尺寸大小的Ag納米結構。在TiO2/Ag復合體系中，Ag的表面等離子效應增加了復合體系對可見光的吸收能力，提高了TiO2的可

3、見光催化效率。在可見光照射下，比較了異質結構TiO2/Ag和純納米纖維降解羅丹明B的光催化活性。還討論了TiO2/Ag復合納米纖維的光催化機理及重復利用性問題。
　　結合靜電紡絲技術和水熱合成方法成功地制備了異質結構TiO2/CdS復合納米纖維。在此水熱反應體系中，半胱氨酸既作硫化劑又起螯合劑的作用。通過調控水熱反應中反應物的濃度，從而控制了生長于TiO2納米纖維上的CdS納米粒子的尺寸大小及覆蓋度。TiO2/CdS復合體系中，由

4、于CdS納米粒子的敏化作用，拓寬了TiO2的光響應范圍，有效地抑制了載流子的復合，提高了TiO2的可見光催化效率。另外通過可見光照射，比較了異質結構TiO2/CdS和純納米纖維降光催化性能。最后，還研究討論了TiO2/CdS復合納米纖維的光催化機理。
　　利用上面所提及方法又成功地合成了異質結構TiO2/PbS復合納米纖維，其是由次級結構PbS納米晶體附著在TiO2納米纖維基質所構成的納米復合材料。通過改變反應體系中的溶劑，分別選