钛钨合金氧化物纳米管阵列

在纺织工业生产中，偶氮染料是一种重要的原材料，也是造成日益增加的环境危险的一大类有机物质。这些偶氮染料都带有潜在的毒性而且难以生化处理掉。因此采取积极有效的措施对偶氮染料进行处理和控制具有重要的环保意义。

近年来，光催化技术作为一种主要的高级氧化技术，已经被广泛的应用于处理环境污染物。TiO₂光催化剂由于能够抵抗化学和光腐蚀，成本低、无毒、催化活性高、氧化能力强、光化学性质稳定等优点成为目前最为有效的催化剂之一。但是二氧化钛的最大问题是带隙太宽，只能在紫外线下发生作用，这就需要其它元素的加入。

氧化钨也是一种光催化剂的主选材料，已有研究证明，钛和钨经过合成后具有比单一元素更高的光催化性能。例如：有研究人员利用电化学阳极氧化方法，在钛钨合金基体上原位直立生长出高度有序的钛钨合金氧化物纳米管阵列，不仅保留了TiO₂的优良性能，而且可以提供功能化的掺杂物质更进一步的增强TiO₂纳米管的光电催化性能，其操作的步骤如下：

将纯度为99.9％的Ti板和纯度为99.9％W丝以一定比例混合，在氩气气氛保护下，在高温电弧熔融炉中熔融得到钛钨合金。利用线切割机将其切割成 15×50×1mm大小的样品。钨在合金中的确切质量百分比为3％。将合金板依次用100 #和500#砂纸打磨后，用金相砂纸打磨成镜面，然后依次在丙酮、蒸馏水、无水乙醇中各超声清洗15min。室温下以预处理过的钛钨合金片为阳极，铂片电极作为对电极，电极间距1cm，在含有0.25mol•L‑1氢氟酸的乙二醇溶液作为电解质溶液， 磁力搅拌下，钛钨合金板在恒电位+60V阳极化5h。取出样品用二次蒸馏水清洗干净后氮气中晾干，然后置于管式炉氧气气氛中进行热处理，以1℃/min升温速率由室温升至500℃后，在500℃下恒温2h，最后以1℃/min的速率降至室温，得到钛钨合金氧化物纳米管阵列。

与传统的TiO2纳米管阵列相比，由于采用钛钨合金作为基体材料，使得通过电化学阳极氧化制备的TiO2纳米管阵列本身具有高度均匀的W掺杂，提高了纳米管阵列的光生电子‑空穴的分离能力，增强了光电催化活性，同时W掺杂在氧化过程中生成的WO₃拓宽了TiO₂纳米管阵列的光吸收范围，具有更均匀的掺杂物分布、更大的比 表面积和更高的稳定性。

• < 前へ
• 次へ >