Zn掺杂TiO_2纳米管电极制备及其对五氯酚的光电催化降解  

作　　者：赵慧敏[1] 陈越[1] 全燮[1] 阮修莉[1] 

机构地区：[1]大连理工大学环境与生命学院工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连116024

出　　处：《科学通报》2007年第2期158-162,共5页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(批准号:20407005);国家高技术研究发展计划(批准号:2004AA649290)资助项目

摘　　要：采用阳极氧化法在Ti基底上制备TiO2纳米管电极,再通过浸渍法制备出Zn掺杂TiO2纳米管电极.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子探针显微分析(EPMA)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对其进行表征,电极表面分布有均匀的纳米管状阵列,管径50～90nm,管长约200nm,管壁厚约为15nm,锐钛矿型TiO2,Zn元素以ZnO小团簇形态沉积在TiO2纳米管电极表面,与TiO2纳米管电极相比起始吸收带边红移近20nm.分别使用Zn掺杂TiO2纳米管电极和TiO2纳米管电极对相同五氯酚(PCP)溶液(初始浓度为20mg/L,电解质Na2SO4浓度为0.01mol/L,初始pH为7.03)进行光电催化降解120min.结果表明:在紫外光(400μW/cm2)或可见光(4500μW/cm2)的照射下,Zn掺杂TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为73.5%和18.4%,而TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为48.5%和3.2%.Zn掺杂TiO2纳米管电极光电催化降解PCP的准一级反应动力学常数分别为TiO2纳米管电极的2.0倍和5.8倍,且其光电催化性能与Zn掺杂浓度有关,最优掺杂浓度为0.909%.Zn掺杂TiO2纳米管电极的稳定性良好.

关 键 词：TiO2纳米管电极 Zn掺杂 光电催化 五氯酚(PCP) 

分 类 号：TN304[电子电信—物理电子学]