TiO2纳米管合成、改性及其光电催化性能的研究进展

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二氧化钛光催化性能

一锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此夕卜，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。
原理，致力提高光催化效率。
Fujishima和Honda的研究工作引起了人们对半导体在光作用下能否用于污染控制的兴趣，而半导体光电化学的研究结果为开展这一工作奠定了基础。从七十年代
初期以来，国外许多学者竞相开展这方面的研究。1976年,J. H. Cary报道了TiO?水浊液在近紫外光的照射下可使多氯联苯脱氯，注意到TiO2水体系在光照条件下可非
日常生活废水中含有大量的表面活性剂，这种废水不但容易产生异味和泡沫，而且还会影响废水的生化。表面活性剂不但很难降解，有时还会产生有毒或不溶解的中间
体。研究证明，采用纳米TiO2催化剂分解表面活性剂可以取得较好的效果。虽然表面活性剂中的烷基链较难完全被纳米TiO2催化剂氧化成CO2,但表面活性剂中芳环的破
纳米二氧化钛光催化性能的研究
摘要：介绍实验室制备金红石型二氧化钛的一种方法，并通过XRD扫描分析其相态，经扫描电子显微镜观察所制备的二氧化钛的形貌和尺寸，最后在紫外光照射下研究其对有机物的降解。
关键词：制备；TiO2；纳米材料；光催化。
1
早在1929年人们就知道了涂料的“钛白”现象，即涂料中的二氧化钛能使颜料褪色。后来的研究发现，造成这一现象的原因是TiO2的光敏化行为，即TiO2的光敏化引起油漆中有机物粘合剂的光降解，从而导致尤其涂料的不稳定。20世纪70年代和80

催化降解水中有机污染物的TiO2纳米管改性方法研究进展

催化降解水中有机污染物的TiO2纳米管改性方法研究进展摘要：针对TiO2光催化材料在处理难降解有机物方面引起了水处理领域的研究热潮，本论文结合TiO2光催化材料的结构与性质，系统地论述了金属离子掺杂、表面贵金属修饰、非金属掺杂、表面光敏化和半导体复合等方法对TiO2纳米管改性的研究进展，评价了改性后TiO2纳米管改性的特点以及应用范围，对比了不同改性方法的优缺点，可为建立新的TiO2纳米管改性方法提供一定参考依据。

关键词：TiO2纳米管金属离子掺杂表面贵金属修饰表面光敏化随着环境问题和能源问题的日益严峻，TiO2纳米科技在新型能源的应用和水环境问题治理方面都展现出了独特的优势，尤其是作为环境友好型的高效光催化材料，在处理难降解有机物方面引起了水处理领域的研究热潮。

纳米TiO2材料尺寸小、比表面积大，表现出许多特殊的纳米效应，使纳米TiO2具有更强的氧化和还原能力。

纳米TiO2粒子的微小粒径能使光生载流子更容易通过扩散而迁移到表面，有利于电子-空穴的传递，促进氧化还原反应。

在众多的TiO2纳米材料中，具有有序纳米结构的纳米管表现出更大的优势，相对于呈无规则堆积的无序纳米颗粒和多孔结构而言，纳米管阵列结构比表面积大、吸附能力强、光电转换效率高，表现出更加出色的光催化活性[1]，作为一种绿色高效的环保功能材料前景广阔。

然而，针对TiO2带隙宽，光响应范围窄，量子效率低的固有缺陷，学者研究提出了一系列改性修饰手段来提高TiO2纳米管的光学性能。

主要包括离子掺杂、表面贵金属修饰、光敏化和半导体复合等改性修饰技术。

1 TiO2光催化材料的结构性质TiO2俗称钛白粉，其安全无毒、性质稳定，是一种无机白色颜料，并广泛应用于光触媒、化妆品等行业。

TiO2的基本结构是氧钛八面体-[TiO6]，由于Ti-O八面体连接形式的不同，出现了三种不同的晶型结构：即四方晶系的锐钛矿相和金红石相及斜方晶系的板钛矿[2]。

三种晶型结构热稳定有所不同，加热情况下锐钛矿相和板钛矿相向金红石相发生不可逆转变，而金红石相具有较高的热稳定性。

纳米二氧化钛光催化氧化机理的研究进展

纳米二氧化钛光催化氧化机理的研究进展摘要：纳米二氧化钛作为一种重要的光催化剂，在降解污染物方面得到了广泛应用。

由于对二氧化钛进行改性可以有效地提高其光催化活性，使得对其改性也成为研究的热点.本文系统地阐述了纳米二氧化钛的光催化反应机理，光催化活性的影响因素，掺杂改性方法。

关键词：纳米二氧化钛；光催化氧化；催化技术改进能源枯竭、环境污染已成为人类急需解决的两大难题，研究开发经济有效、不污染环境的能源成为全球性的战略目标。

光催化技术作为太阳能的化学转化及储存以及在环境污染处理方面的应用正蓬勃发展起来。

在众多半导体光催化剂(TiO2、WO2、ZnS、SnO3、SrTiO3、ZnO等)中，TiO2以其化学稳定性高、耐光腐蚀且具有较大的禁带宽度(Eq=3.2 eV)，氧化还原电位高，光催化反应驱动力大，光催化活性高且无毒、低成本等优点，已成为目前光催化研究领域中最活跃的方向之一。

1、光催化反应机理半导体具有特殊的电子结构，价带充满、导带空闲和禁带较宽。

作为半导体材料如TiO2、ZnO等，其能带是不连续的，价带和导带之间存在一个禁带，其禁带宽度(带隙能，Eg)为数个电子伏特。

当用光子能量大于或等于禁带宽度的光照射半导体材料时，其价电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上形成相应的空穴，即产生所谓电子一空穴对。

在光催化的过程中，空穴具有极强的获取电子的能力(TiO2价带上空穴氧化还原电位为＋2.7ev)，能将水中的OH－和H：O分子转化为氧化能力和反应活性极强的羟基自由基?OH，而吸附在TiO2，表面的物质或溶剂中的游离氧则俘获电子形成?O等活性极强的自由基，这些自由基都具有很强的化学活性，能与各种无机、有机污染物反应生成无毒无害的CO、HO和无机物等。

光激发产生的电子和空穴可经历多种变化途径，其中最主要的是捕获和复合两个相互竞争的过程对光催化反应来说，光生空穴的捕获并与给体或受体发生作用才是有效的，如果没有适当的电子或空穴捕获剂，分离的电子和空穴可在半导体粒子内部或表面复合并放出热能，选用适当的表面空位或捕获剂捕获空位或电子，可使复合过程受抑制，如果将有关电子受体或给体(捕获剂)预先吸附在催化剂表面，界面电子传递和被捕获过程就会更有效，更具有竞争力。

改性二氧化钛催化剂得研究进展

改性二氧化钛光催化剂得研究进展摘要：采用掺杂非金属或非金属可增强TiO2光催化材料可见光响应能力。

金属掺杂往往牺牲其紫外光区催化能力，而采用非金属掺杂不仅能够增强其可见光响应能力，且保持紫外区光催化活性。

本文简单叙述了添加非金属和过渡金属改性二氧化钛光催化剂的原理方法及其进展。

掺杂非金属改性二氧化钛光催化剂包括了掺杂氮，掺杂碳。

掺杂过渡金属改性二氧化钛光催化剂包括掺杂铁，掺杂银，掺杂锆。

关键词：改性；二氧化钛；非金属；过渡金属；光催化剂1 引言自从发现TiO2光催化特性以来，以TiO2为代表的光催化环保材料得到广泛的研究⑴。

TiO2是目前应用最广泛的光催化剂，具有活性高、稳定性好和无毒、价廉等优点。

已成为目前最引人注目的环境净化材料，广泛应用于环境保护的各个领域。

TiO2以其无毒、氧化能力强和稳定性好而在污水处理、空气净化、杀菌消毒及制备具自洁抗菌等功能的新型材料方面有着广阔的应用前景.TiO2相对其他半导体光催化剂而言，活性相对较高，但由于TiO2半导体的能带较宽（Eg= 3.2 eV），其对太阳光的利用率较低（4%）.只有在紫外光的激发下才能表现光催化活性，因此对二氧化钛进行改性，使其在可见光甚至是室内光源的激发下产生活性是目前众多研究者的研究热点。

2 掺杂元素改性二氧化钛的基本原理TiO2具有较宽的能带间隙，只有在紫外光下才具有光催化活性，为使其具有可见光催化活性，必须直接或间接改变其能带结构，缩小其能带间隙。

采用元素掺杂提高TiO2的可见光催化活性都是基于提高其光生电子－空穴的分离效率，抑制电子－空穴的重新结合来提高其量子效率⑵。

有些科学家认为适当的元素掺杂能够在价带和导带之间形成一个缺陷能量状态，而这种缺陷能量状态可能靠近价带，也可能靠近导带。

这种缺陷能带为光生电子提供了一个跳板，从而可以利用能量较低的可见光激发价带电子而传输到导带，使吸收边向可见光移动。

3 掺杂非金属改性二氧化钛催化剂掺杂非金属改性二氧化钛光催化性的研究很多。

纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究毕业论文

毕业设计（论文）纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究1 绪论二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。

二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。

二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑[1]；它又具有锌白一样的持久性。

二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。

在过去的研究中，用半导体粉末对水、油和空气中的有毒有机化合物进行光催化降解和完全矿化引起了人们的大量关注。

由于抗光腐蚀性，化学稳定性，成本低，无毒和强氧化性，二氧化钛被作为应用最广泛的光催化剂来光降解水和空气中的有毒化合物。

但是二氧化钛具有较大的带隙（锐钛矿相二氧化钛为3.20ev）因此，只有较小一段太阳光区域，大约为2%~3%紫外光区可被应用[2]。

人们尝试用各种制备方法，如贵金属掺杂、氧化物复合、表面修饰等等方法，防止和减少电子与空穴的复合，提高催化剂的光催化活性。

众所周知，吸附和催化的效率与固体的孔径及表面积有关，因此，对二氧化钛进行修饰、改性及增大比表面积是提高光量子效率和增大反应速率的一个有效的方法与途径。

1.1 TiO2的结构与基本性质1.1.1物理常数及结构特征表1 TiO的物理常数1.1.2 TiO2的结构特征在自然界中，TiO2存在三种晶型结构，即金红石、锐钛矿和板钛矿。

这些结构的区别取决于TiO68-八面体的连接方式，图1-1是TiO68-八面体的两种连接方式，锐钛矿结构是由TiO68-八面体共边组成，而金红石和板钛矿结构则是由TiO68-八面体共顶点且共边组成。

锐钛矿TiO2中的每个八面体与周围8个八面体相连，金红石TiO2中每个八面体与周围10个八面体相连。

事实上锐钛矿可以看做是一种四面体结构，而金红石和板钛矿则是晶格稍有畸变的八面体结构[3]。

简单地认为锐钛矿比金红石活性高是不严谨的，它们的活性受其晶化过程的一些因素影响。

g—C3N4-TiO2光催化研究进展

g—C3N4-TiO2光催化研究进展环境污染和能源短缺已经给人类的健康和生命带来了巨大的危害，因此，它们已经成为全社会面临的两个全球性问题。

光催化作为解决环境和能源问题的有效途径，已经成为时代的需要，引起了研究者的广泛关注。

在众多半导体光催化剂中，TiO2已经成为环境净化的标杆，用于多种有机物、病毒、细菌、真菌、藻类和癌细胞研究领域，可以将有机污染物完全降解并矿化成CO2、H2O和无害无机物。

但是，TiO2的禁带宽度仅为3.2ev，对地球太阳光的吸收利用率仅占5%，所以，研究者们提出了许多改性方法。

1TiO2改性研究进展在已经研究的各种光催化剂中，TiO2被认为是最有潜力的一种，因为它具有成本低、无毒、性能稳定的优点。

在实际应用中，二氧化钛因其较强的光催化性能、化学和生物惰性、高光化学稳定性被广泛应用于有机化合物的分解中。

然而，传统TiO2在催化效果上存在缺陷，主要是由以下两个方面引起的。

一方面，约3.2 eV的带隙使其只能吸收紫外线区域的光，对可见光的吸收几乎为零，从而没有有效利用地球太阳光资源；另一方面，光生电子和空穴的复合现象严重，极大地限制了TiO2的催化性能[1-3]。

目前，已经报道了各种提高TiO2催化活性的改性方法，如非金属氧化物负载、半导体材料表面吸附可发生敏化的染料，或带有磁性的Fe离子混摻等，都很有效的激发了光催化活性。

G.Scarduelli等采用射频磁控法制备了TiO2、N掺杂TiO2、V（钒）掺杂TiO2和V-N共掺杂TiO2薄膜。

研究表明，N掺杂、V掺杂和V-N共掺杂分别使TiO2的带隙降低到3.0eV、2.8eV和2.5eV。

通过对亚甲基蓝、氯酚和硝基苯酚降解观察到，与单掺杂和未掺杂TiO2相比，因可见光吸收光谱拓宽和降低光生电荷复合等因素，V-N共掺杂TiO2具有最高的光催化活性。

Mehrzad Feilizadeh等采用溶胶-凝胶法成功地合成了镧系/聚乙二醇修饰的TiO2（La/Peg/TiO2）。

二氧化钛光催化材料研究现状与进展

• Asahi等首次用非金属元素氮掺入T Oi2,使其获得优异的可见光活性和超亲水性能。
• 他们认为具有可见光吸收的非金属掺杂必须满足以下几个条件:掺杂后在T iO2带隙间出现一个能吸收可见光的/新带隙0;为保持催化剂的还原能力,掺杂后的导带能级必须大于 H2/H2O的电极电位;新带隙0必须与原来的T iO2带隙充分重叠,以保证光生载流子在生命周期内能迁移到催化剂表面进行反应。根据以上理论,他们认为S和C的掺杂是不能出现的,因为S的离子半径太大,难以掺入T Oi2中取代晶格氧。而对于产生可见光吸收的原因,他们认为是N2p轨道和 O2p轨道电子云杂化使带隙变窄引起的。
（2）光生载流子(和)很容易重新复合，量子产率偏低（不到4%），而较低的量子产率是制约光催化技术大规模工业化的主要原因。
二氧化钛的理化性质
• 二氧化钛，白色固体或粉末状的两性氧化物，是最好的白色颜料，俗称钛白。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
• 二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
• 介电常数：由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。例如，金红石型的介电常数，随晶体的方向不同而不同，当与C轴相平行时，测得的介电常数为180，与此轴呈直角时为90，其粉末平均值为114。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低只有48。

纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

华中科技大学硕士学位论文纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究姓名：王潺申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：乔学亮;邱小林2011-01-12华中科技大学硕士学位论文摘要纳米二氧化钛因为其高效、无毒、稳定、成本较低等优点，在半导体材料中脱颖而出，成为应用最广的光催化剂，被广泛用于废水废气处理、光催化制氢、光电池、抗菌等领域，带来巨大的环境、社会、经济效益。

但同时，关于二氧化钛的研究还远远不够充分，在制备工艺和光催化效率的提高等方面仍有很大的改进空间。

此外，关于板钛矿相二氧化钛的研究也鲜见报道。

因此本论文针对这些问题进行了一些探索。

以廉价的四氯化钛为原料，分别采用水热法和沉淀法合成了不同晶型的纳米二氧化钛粉体，并对其进行了改性处理，利用XRD、TEM、BET等测试手段对样品的结构、粒径及形貌进行了表征，然后以紫外光下降解甲基橙为参考考察了样品的光催化活性。

水热法合成的二氧化钛为金红石相及板钛矿相/金红石相混晶二氧化钛，随着水热条件的变化，其结构和性能也随之变化，其中160℃水热18h制得的样品板钛矿（Brookite）与金红石相（Rutile）比例约为B/R=22/78，晶粒大小约为21.3nm，光催化活性最好，300W紫外光照30min，甲基橙降解率可达到76.5%。

以环氧丙烷（C3H6O）为修饰剂，沉淀法合成的二氧化钛为锐钛矿相/金红石相混晶二氧化钛，其中400℃~600℃煅烧的样品分散较为均匀，结晶完整，且晶相纯度很高。

在此基础上添加不同质量的硝酸银（AgNO3）合成了氯化银/二氧化钛（AgCl/TiO2）复合半导体，并考察了复合氯化银前后光催化活性的变化，发现硝酸银添加量mAgNO3/mTiO2=0.25%时降解效率最高。

关键词：二氧化钛, 光催化, 板钛矿, 氯化银, 环氧丙烷华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTNanocrystalline titanium dioxide (TiO2), regarded as the best photocatalyst for its high efficiency, nontoxity, biological and chemical stability, and low cost, has been widely used in many fields such as degradation of environment pollutants, water-splitting for hydrogen production, antibacteria, dye-sensitized solar cells, et al. and has also brought people huge economic, social and environmental benefits. However, the study about TiO2 as photocatalyst is not enough at the same time. For instance, the preparation technology and photocatalysis efficiency still needs to be improved.Different nanocrystalline TiO2 powders were synthesized using TiCl4 which is relatively cheaper in comparison with other precursors by hydrothermal and precipitation methods at different conditions respectively. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM) and N2 adsorption-desorption. Then the photocatalytic activity of the samples was evaluated in the degradation of methyl orange under UV light.Rutile, mixtures of brookite and rutile TiO2 powders were obtained by hydrothermal method, whose structures and performance were changed depending on the hydrothermal conditions. Among the as-prepared powders, the sample prepared at 160℃ for 18h, whose ratio of crystalline phase is 22/78(B/R) and crystallite size is about 21.3nm, has the best photocatalytic activty. And the degradation rate of methyl orange can be 76.5% when the ultraviolet irradiation time is 30min(300W).Mixtures of anatase and rutile TiO2 powders were synthesized via precipitation method with the modifier C3H6O. The samples, calcined at 400℃~600℃, have good partile distribution, high crystalline and purity. On the basis of the study, a series of AgCl/TiO2 photocatalysts were prepared by the same method with different dosages of AgNO3. The photocatalytic activity of the samples (with and without AgNO3)were evaluted by also researched by degradation of methyl orange, and the AgCl/TiO2华中科技大学硕士学位论文nanocrystalline powder (mAgNO3/mTiO2=0.25%) has the best photocatalytic activity. Key words：titanium dioxide, photocatalytic, brookite, silver chloride, propylene oxide独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

纳米TiO2的制备与应用的进展

纳米TiO2的应用与制备的研究进展李俊（中南大学化学化工学院应化0903班）摘要本文主要介绍了纳米TiO2的制备方法的现阶段进展，从物理法，化学法，新型合成方法三方面介绍了国内外的研究进展，同时综述了纳米TiO2在传感器材料，催化剂载体，光催化剂、太阳能电池原料和紫外线添加剂等方面的应用。

关键词纳米粉体 TiO2化学法应用综述1.前言纳米技术是当今世界的研究前沿。

纳米级的TiO2因其化学性高、分散性好、吸收紫外线能力强等，广泛用于化工、涂料、塑料、橡胶、纤维、造纸、油墨、搪瓷、电子等行业。

对其研究比较深的主要有传感器材料、催化剂载体、光催化剂、处理水和空气中的污染物、杀菌、太阳能电池原料以及通过贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化、半导体复合等方法来改变其光学性质这几方面。

TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好。

其晶相结构有四种：金红石（Rutile）、锐钛矿（Anatase）、板钛矿（Brookite）和无定形，其中以金红石型和锐钛矿型TiO2应用最为广泛[1]。

这两种晶型的TiO2硬度、密度、折光指数、光催化活性等都有所不同、两种晶型的相对含量对产品性能有较大的影响。

本文主要介绍纳米TiO2的制备和其应用的研究进展。

2.纳米TiO2的应用研究2.1 传感器材料TiO2作为敏感材料，制成传感器可检测H2、CO等可燃性气体和氧气。

特别是用作汽车尾气传感器，通过测定汽车尾气的氧含量，可以控制汽车发动机的效率。

目前研制的电阻型TiO2半导体氧传感器，以其体积小、结构简单、价格便宜而受到人们的关注[2]。

中南大学的李赛[3]将尿素酶(urease)固载于不同粒径(5nm，25nm，2.4 p m)的TiO2膜上，在350℃，pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔Ti02上的尿素酶的活性变化。

在钛丝基体上沉积一层纳米TiO2多孔膜，然后直接将尿素酶吸附在Ti02膜上。

基于Ti02膜的pH响应，发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。

TiO2的实验报告

纳米TiO2的制备及其光催化性能的检验实验报告一、实验目的：1、了解纳米TiO2的性质及应用。

2、掌握制备纳米TiO2的原理和方法，并比较不同方法的优缺点。

3、掌握检验纳米TiO2光催化性能的一般方法。

4、掌握离心机、分光光度计等仪器的使用方法。

二、性质：（1）基本化学性质：纳米TiO2化学性能稳定,常温下几乎不与其它化合物反应,不溶于水、稀酸,溶于氢氟酸和热浓硫酸。

不与空气中CO2 ,SO2,O2等反应,具有生物惰性。

纳米TiO2具有热稳定性,无毒性。

与硫酸氢钾或与氢氧化碱或碳酸碱共同熔融成钛酸碱后可溶于水。

相对密度约4.0。

熔点1855℃。

（2）光催化：纳米TiO2是一种n型半导体材料,禁带宽度较宽,其中锐钛型为3.2eV,金红石型为3.0eV,当它吸收了波长小于或等于387.5nm 的光子后,价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+,吸附在TiO2表面的氧俘获电子形成•O2-,而空穴则将吸附在TiO2表面的OH-和H2O氧化成具有强氧化性的•OH,反应生成的原子氧、氢氧自由基都有很强的化学活性, 氧化降解大多数有机污染物,同时空穴本身也可夺取吸附在半导体表面的有机物质中的电子,使原本不吸收光的物质被直接氧化分解,这两种氧化方式可能单独起作用也可能同时起作用,对于不同的物质两种氧化方式参与作用的程度有所不同。

这些原子氧、氢氧自由基和空穴还能与细菌内的有机物反应,生成CO2、H2O 及一些简单的无机物,从而杀死细菌,清除恶臭和油污。

此外,半导体表面产生的高活性电子具有很强的还原能力,电子受体可直接接受光生电子而被还原, 故也可用来还原去除环境中的某些特定污染物,如: Cu2+等有毒离子。

另外,光催化效率与激发态电子、空穴到达表面的时间有关, 纳米TiO2粒子作为光催化剂, 其粒径越小,电子、空穴到达反应表面的数量越多,光催化效率越高但是,由于TiO2本身禁带宽, 产生的电子-空穴对不仅极易复合而且寿命较短, 光响应范围较窄, 使光催化活性受到了一定的限制,且利用的光谱范围受到一定的限制。

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时代里，对新型纳米材料应用的探讨是一件非常具有挑战性的工作。尽管以纳米材料为基础的各种分析科学的发展开始得比较迟，但是近十几年来在这一领域所取的进步却是令人十分振奋的。Ｔ（纳米管的合成与表征已成为纳米材料研究的一个ｉｈ新发展趋势，来越受到科学家们的重视。自从１９越９８年Ｋａ — ｓｕａａｇ等用水热法成功制备出Ｔ０２ｉ纳米管以来，已经有很多学者对Ｔｉ纳米管的一系列物理、学性质进行了研究，０２化并取得了一定的进展。由于纳米管具有更大的比表面积，高的吸附较与离子交换能力，因此其在纳米材料的改性、光电催化中都有许
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ
ｔａｉｍｘｄａｏｕｅ，ｒｐｒｔｎ．ｈｔｅｔｌｓｓｅｅｔｃｔｌｓｓｉｎｕｏｉｅｎｎｔｂｓｐｅａａｉｐｏｏａａｙｉ，ｌｃｒａａｙｉｔｏｏ
我们正生活在一个纳米材料作为研究前沿的时代。在这个
ＸＩＡＯｉｇｅ，ＡＮＧｉｈＷＵｎａＤＡＮＧｈＭｎｗｉＷＬｓｉ，Ｙａｄｎ，Ｚｉ
（ＣｏｌｇｆＥｎｉｎｎａｃｅｃｎｇｎｅｉｇ，ｏｔｉａＵｎｖｒｉｆＴｅｈｏｏｙ，ａｚｏ１６０１ｌｅｏｖｒｍｅｔｌＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎＳｕｈＣｈｎｉｅｓｔｏｃｎｌｇＧｕｎｈｕ５０４；ｅｏｙｇ２ＣｌｇｆＣｈｍｉａｃｅｃ，ｏｔｉａＵｎｖｒｉｆＴｅｈｏｏｙ，ａｇｈｕ５０４）ｏｌｅｏｅｃｌｉｎｅＳｕｈＣｈｎｉｅｓｔｏｃｎｌｇＧｕｎｚｏ１６０ｅＳｙ
多Ｔｉ纳米管在改性及实际０２
构和高的比表面积。Ｗｅｇ等『用ｌｍｏ／ａｎ２］ＯｌＬＮＯＨ水溶液于
１０水热法处理Ｔ０纳米粉体，１￣Ｃ，ｉ２制得管径约为８ｍ，ｎ墙厚度
体敏感器等领域具有潜在的应用价值。主要综述了Ｔｉ纳米管的现状和最新研究进展，要介绍了其制备方法、Ｏ２简改
性及应用等。
关键词
ＴＯ纳米管制备光催化ｉｚ
电催化
ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｉＰｒｐａａｉｎ，ｏｆｃｔｏｎｏｏｌｃｒｃｔｌｔｃｓａｃｏｒｓｎｅｒｔｏＭｄｉａｉｎａｄＰｈｔｅｅｔｏａａｙｉｉＰｒｐｅｔｆＴｉａｔｎｏｕｅｏｒｙｏｔｎａｅＮａｔｂｓ
ｕｏｄａｏｕｅｒｅｉｄｃｍｐｅｅｓｖｌ．ｅｐｅｅｔｓｔａｉｎａｄｔｅｌｔｓｅｅｒｈｐｏｒｓｆｔｅｔａｉｍｍｘｅｎｎｔｂｓａｅｒｃｔｏｉｅｒｈｎｉｅｙＴｈｒｓｎｉｔｏｎｈｅｔｒｓａｃｒｇｅｓｏｈｉｎｕｕａｔｏｄａｏｕｅｒｅｕｉｘｅｎｎｔｂｓａｅｒｓｍｍａｉｅ．ｒｄＴｈｏｅｔａｐｌａｉｎｎｖｒｏｓａｅｓｏｉｎｕｏｉｅｎｎｔｂｓａｅｉｔｏｚｅｐｔｎｉｌａｐｉｔｓｉａｉｕｒａｆｔａｉｍｘｄａｏｕｅｒｎｒ — ｃｏｔｄｃｄｂｉｆ．ｕｅｒｅｌｙ
约为ｌｍ的钛酸盐纳米管（１插图为纳米管的横截面图）并ｎ图，，
分析了不同酸洗溶液ｐ值对纳米管的影响。ＣｅＨｈｎ等［研究３３了合成钛酸盐纳米管的各种合成条件并分析了其合成机理，结果表明，酸盐纳米管能通过对Ｔｉｚ末的碱处理被合成，钛０粉而
Ａｂｓｒｃｔａｔ
Ｉｈｓｐｐｒｔｅｓｖｒｌｏｎｔｉａｅ，ｈｅｅａｍｍｏｓｄｐｅａａｉｎｍｅｈｄｓｍｏｉｃｔｎａｄａｐｉａｉｎｏｉｎ— ｃｎｕｅｒｐｒｔｔｏ，ｄｆａｉｎｐｌｔｆｔａｉｏｉｏｃｏｔ
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材料导报
２００８年５月第２专辑Ｘ２卷
ＴＯ２米管合成、性及其光电催化性能的研究进展ｉ纳改
肖明威王立世吴艳丹党志，，，
（华南理工大学环境科学与工程学院，１广州５０４；华南理工大学化学科学学院，１６０２广州５０４）１６０摘要鉴于ＴＣｉｈ纳米管优异的光电、催化、气敏等性能已引，ｙ泛关注，太阳能电池、ｔ－￣在光催化、环境净化、气