花状TiO2分级结构的可控合成与其光催化性能

doi:10.3724/SP.J.1088.2013.21281

催化学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (4): 808-814.DOI: 10.3724/SP.J.1088.2013.21281

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花状TiO₂分级结构的可控合成与其光催化性能

杜利霞^a,b, 吴志娇^a, 吴谦^a, 江潮^a, 朴玲钰^a

a 国家纳米科学中心, 北京100190;
b 辽宁师范大学物理与电子技术学院, 辽宁大连116029

收稿日期:2012-12-26 修回日期:2013-01-29 出版日期:2013-04-23 发布日期:2013-04-24
通讯作者: 江潮,朴玲钰
基金资助:
科技部基础性工作专项(2011FY130104); 国家科技支撑计划(2011BAK15B05); 国家重点基础研究发展计划(973计划,2011CB932802).

Controllable synthesis and photocatalytic properties of hierarchical flower-like TiO₂ nanostructure

DU Lixia^a,b, WU Zhijiao^a, WU Qian^a, JIANG Chao^a, PIAO Lingyu^a

a National Center for Nanoscience and Technology, Beijing 100190, China;
b School of Physics and Electronic Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116029, Liaoning, China

Received:2012-12-26 Revised:2013-01-29 Online:2013-04-23 Published:2013-04-24
Supported by:
This work was supported by Ministry of Science and Technology of China (2011FY130104), the National Science and Technology Pillar Program (2011BAK15B05), and the National Basic Research Program of China (973 Program, 2011CB932802).

摘要/Abstract

摘要：

采用水热法可控合成了花状TiO₂分级结构材料,运用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、N₂物理吸附-脱附等手段,对其进行了表征,系统研究了NaOH用量、H₂O₂浓度、HNO₃浓度、反应温度及时间等因素对所得样品形貌的影响,并评价了它们的光催化性能.结果表明,花状TiO₂分级结构为锐钛矿相,颗粒大小均一;随制备条件的变化,构成花状TiO₂分级结构的基元结构分别为纳米线、纳米片,纳米线直径约25nm,纳米片厚度不足10nm;该样品具有较高的比表面积,表现出良好的单次光催化活性与重复使用性能.

关键词: 花状氧化钛, 分级结构, 水热合成, 比表面积, 光催化

Abstract:

Hierarchical flower-like TiO₂ nanostructure has been successfully synthesized via a modified hydrothermal technique. The effects of the concentrations of H₂O₂, HNO₃, and NaOH, as well as the reaction temperature and time on the morphology of TiO₂ have been studied. The morphology, microstructure, and specific surface area of the flower-like TiO₂ structure were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and surface area analysis. The photocatalytic activity of the TiO₂ obtained under different conditions for degradation of methylene blue dye was investigated by ultraviolet light irradiation. The hierarchical flower-like anatase TiO₂ nanostructure has a high specific surface area, and exhibits excellent activity in the photocatalytic degradation of methylene blue.

Key words: flower-like titania, hierarchical structure, hydrothermal synthesis, specific surface area, photocatalysis

杜利霞, 吴志娇, 吴谦, 江潮, 朴玲钰. 花状TiO₂分级结构的可控合成与其光催化性能[J]. 催化学报, 2013, 34(4): 808-814.

DU Lixia, WU Zhijiao, WU Qian, JIANG Chao, PIAO Lingyu. Controllable synthesis and photocatalytic properties of hierarchical flower-like TiO₂ nanostructure[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2013, 34(4): 808-814.

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Controllable synthesis and photocatalytic properties of hierarchical flower-like TiO₂ nanostructure

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