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钠、铁和钴促进的TiO$_{2}$/多壁碳纳米管复合材料的合成及其作为光催化剂的应用

DOI：10.3906/kim-1610-18 期刊：TURKISH JOURNAL OF CHEMISTRY 出版年份：2017 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 系统研究了多壁碳纳米管（CNTs）作为模板在溶胶-凝胶法合成二氧化钛（TiO?）光催化剂中的应用。CNTs具有高氧化热稳定性，通过使用Na、Fe和Co作为催化剂，在空气流中较低温度下可实现其可控去除。这些催化剂有助于降低CNTs的氧化温度，从而在不显著烧结的情况下获得锐钛矿相。采用促进剂、热处理及不同热处理气氛对提高比表面积、结晶度及亚甲基蓝（MB）降解光催化活性具有显著效果。纯TiO?的比表面积为22 m2/g，而模板化后最高可达191 m2/g。光催化表征显示：纯TiO?对MB的分解速率常数为0.81 h?1，CNT-TiO?体系为1.31 h?1；经Na促进后速率常数进一步提升至1.85 h?1。结果表明CNTs可作为模板调控和改善材料织构特性，且作为新型改性手段，Na促进的CNT-TiO?样品通过增强TiO?与CNT表面相互作用展现出最佳光催化活性。
作者： Alp Y (cid:127)UR (cid:127)UM，G(cid:127)urkan KARAKAS(cid:24)
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究将多壁碳纳米管（CNTs）作为模板应用于溶胶-凝胶法合成的二氧化钛（TiO?）光催化剂中，以改善其织构特性和光催化活性。

研究成果

碳纳米管可作为定制化碳纳米管-二氧化钛光催化剂的可移除模板，从而制备出具有高比表面积、理想光催化活性及特定形貌特性的样品。在碳纳米管-二氧化钛样品中引入钠元素能通过增强二氧化钛与碳纳米管表面间的相互作用，展现出最佳的光催化活性。

研究不足

该研究的局限性在于溶胶-凝胶合成和热处理工艺的特定条件。光催化活性可能因不同环境条件或其他污染物而有所变化。

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