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过渡金属离子掺杂二氧化钛纳米线及其可见光催化性能

刘祥志;徐明霞;李顺;张念星

  采用二次阳极氧化工艺制备了高度有序的多孔氧化铝模板,通过模板法与溶胶-电泳沉积法结合的组装技术,合成了具有高比表面积的糖葫芦状M/TiO_2(M=Fe~(3+),Zn~(2+),Cu~(2+),Cr~(3+))纳米线数组体系。采用SEM对样品进行了表征,SEM测试结果表明M/TiO_2纳米线数组保持了模板的有序性,直径分布均匀一致,为70nm左右,长为15μm左右,取向性很好。以甲基橙为目标降解物,在可见光下考察该金属离子掺杂纳米线的催化活性,确定了每种离子的最佳掺杂量。结果显示此掺杂纳米线数组体系具有非常优良的可见光催化性能,这也使得在可见光下纳米线具有更大的应用前景和优势。M/TiO_2薄膜的紫外-可见吸收光谱测试结果显示氧化钛的吸收带边红移至了可见光区,并通过相关公式进行了禁带宽度的估算。结合对不同离子掺杂纳米线的可见光催化活性的比较,从不同角度对于过渡金属离子掺杂改性的机理进行了初步探讨。……