TiO_2纳米管的结构特征对其光电催化性能的影响.pdfVIP

李运林 等 ：TiO 纳米管的结构特征对其光 电催化性能的影响 (101)晶面处表现出较强 的锐钛矿晶相 。在 (101)晶面 径 比的TNT不 能完全 吸收光子 ，将导致光致电荷载 处的平均 TiO。晶粒尺寸可以用 Debye—Scherrer方程 流子的复合[1，进而导致光 电流的降低 (见图4和表 进行表示 ： 1)。Tayirjan报道认为，在纳米管较短 的情况下 (2～ 12m)，较大的长径 比(38)会引起纳米管性能的降 D 一一 ((22)) pcos0 低和较大 的暗电流 ，从而导致纳米管具有较低 的活性 ； 式 中，D 为 晶体尺寸 ， 为 x射线 的照射波长 较高的粗糙系数对入射光 的散射影响较大 ，进而直接 (CuKa 一0．15406nm)，0为衍射角 ，口为半峰宽。根 影响到光 电转化效率 。因此 ，具有最佳管长和长径 据式(1)阳极氧化的TNT在 (101)晶面处表现 出的晶 比的TNT对光转化效率的提高是非常重要的。 粒尺寸为 42．98nm。 3．4 TiO。纳米管的光电催化性能 3．3 TiO 纳米管的光电化学性质 由图 5可以看 出，在氧化 电压分别为 60、45V，相 为研究 TNT的结构特征与其光电化学性质之间 应氧化时间分别为6、4h的条件下制备的TNT对MO 的关系，图4给出了具有不同管长 、孑L径和管壁厚度的 的降解 效果较好，表观拟一级反应速率常数分别 TNT 的光 电流 。 为 2．26×10 。、1．86×10 。min 。 (alT12 LightOff (b)T14 ／ (a) 0．02 (c)Tll (d)T13 0．01 U 鼍0．00 ~％Lighton 罂_0．01 m ：0．06 C (。) to ／(a) (a)T24 一 ． 一 ／ ～ ／ (b)T21 (b) (c)T23 云0．04 (d)T22 o o (c) 工 (d) 0．02 100 200 300 400 Time，min 图4 不 同结构特征的TNT 的光 电流 曲线 图5 不同结构特征的TNT对 MO 的降解动力学曲 Fig4ThephotocurrentcurvesofTNT withdifferent 线 structur