实验步骤-1 制作奈米碳管.pptVIP

奈米功能性陶瓷實驗室 Influence of surface treatment on preparing nanosized TiO2 supported on carbon nanotubes 大綱 前言 實驗步驟 結果與討論 結論 前言 二氧化鈦有：銳鈦礦，金紅石和板鈦礦，而最好的光催化主要由銳鈦礦。 奈米碳管越來越多地功用引起了極大的利益，其小尺寸，大的比表面積面積，高機械強度和顯著的電導率表示，他們有巨大的潛在應用在各個領域。 最近， TiO2奈米粒子附著在奈米碳管引人注目，而結合奈米碳管與TiO2可以提高TiO2光催化活性。 本篇研究酸處理對奈米碳管的影響，並改進溶膠凝膠法，使奈米TiO2沉積於原始和酸處理的奈米碳管。 實驗步驟-1 製作奈米碳管 實驗步驟-2 酸處理CNTs 實驗步驟-3 TiO2附著CNTs 結果與討論-1 XRD patterns 結果與討論-2Comparison of acid treatment 結果與討論-3FTIR spectra 結果與討論-4 Raman spectra 結果與討論-5光降解結果 有TiO2塗層的奈米碳管和P25商業光觸媒比較。 奈米TiO2附著的奈米碳管效率較高，其中又以酸處理後的效率較高。 結論 在本文中，已成功地製備奈米TiO2約6.8nm均勻附著於酸洗奈米碳管，這是小於原始奈米碳管塗層。 光降解結果由RBR X - 3B的染料表明，二氧化鈦塗層經酸處理奈米碳管具有較高效率。二氧化鈦塗層的原始碳奈米管和P25商業光觸媒比較。奈米TiO2粒子沉積於奈米碳管。 酸氧化可避免TiO2粒子團聚，這有利於控制TiO2粒子均勻沉積在奈米碳管。 * * Shuo Wang*, LiJun Ji, Bin Wu, Qianming Gong, Yuefeng Zhu, Ji Liang Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China Applied Surface Science 255 (2008) 3263–3266 指導教授：王聖璋 報告人：陳銘仁 表面處理對製備奈米尺度TiO2附著在奈米碳管的影響 丙烯氫 （丙烯：氫= 2:1 ） 鎳粒子 ＋ 催化劑 在約750oC陶瓷管混合 濃硝酸 ＋ 氫氟酸 以去離子水清洗到pH值達到中性 獲得了純淨的奈米碳管，再於烤爐100oC烘24小時 奈米碳管 沉浸 24小時解散催化劑顆粒 平均直徑約為30nm 原始奈米碳管 硫酸 硝酸 ＋ CNTs (1g) 10ml 混合酸( 3 : 1 ) 攪拌0.5小時 ＋ 酸洗去管壁 以去離子水清洗到pH值達到中性 烘乾CNTs 稀釋混合酸 乾燥 Ti (OBu)4 (8 ml) 首先 ethanol (40 ml) CNTs (1 g) 分散到 超音波震盪15分鐘 添加 前驅體 在常溫下強烈攪拌 1小時 HCl (38%, 8 ml) 混合 和 ethanol (20 ml) 共混不斷攪拌 1小時 最後 過濾和烤箱 100 oC烘乾 24小時 450 oC退火 1小時 然後 以消除有機化合物和誘導結晶的溶膠凝膠氧化物。 平均粒徑以 Scherrer公式計算 得TiO2粒徑在原始CNTs 約 7.4 nm。 而TiO2對酸處理的CNTs 約 6.8 nm。 (0 0 2) 酸改性可以蝕刻碳納米管表面 和引進一些功能群。 C=O出現於1742㎝-1和 -OH顯而易見約於3480㎝-1 。 這些功能組別改善CNTs，有利於修飾TiO2對CNTs的表面。 FTIR能測官能基的吸收值 拉曼光譜對於CNTs有兩個特徵峰。 拉伸振動模式(G-Peak) 1590 cm-1 高取向六方晶的熱解石墨 highly oriented hexagonal lattice of pyrolytic graphite 缺陷振動模式(D-peak) 1350 cm-1 無定形碳含量的樣本 amorphous carbon content of the samples 用30W黑色淺藍色燈，懸浮液的樣本（ 50 mg）RBR X - 3B的染料（ 20 ppm）放置在一個石英反應器（ 60 mL），測光降解效果。