研究目的
研究阳极氧化时间对二氧化钛纳米管(TNTs)理化性质、光电化学特性及其在亚甲基蓝降解中光催化活性的影响。
研究成果
研究表明,阳极氧化时间会显著影响二氧化钛纳米管阵列的形貌、结构、表面化学特性及光电性能,进而改变其光催化活性。更长的阳极氧化时间会产生更长的纳米管,具有更高的氟含量,并在亚甲基蓝降解过程中表现出更优的光催化性能。
研究不足
该研究聚焦于阳极氧化时间对TNT(二氧化钛纳米管)性能及光催化活性的影响,但电解质组成、电压和退火条件等其他参数也可能显著影响结果。光催化活性是在连续流动状态下评估的,这可能无法完全代表实际应用情况。
1:实验设计与方法选择:
通过在含NH4F和水的乙二醇溶液中电化学阳极氧化钛箔制备二氧化钛纳米管(TNTs)。采用的阳极氧化时间分别为0.5、1、2和4小时,电压为60V。阳极氧化后,样品在空气中以450°C退火2小时。
2:2和4小时,电压为60V。阳极氧化后,样品在空气中以450°C退火2小时。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:以纯度99%、厚度0.127毫米的钛箔(Alfa-Aesar)作为起始材料。
3:9%、厚度127毫米的钛箔(Alfa-Aesar)作为起始材料。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:扫描电子显微镜(JEOL,型号JSM-6510LV)用于形貌分析,X射线衍射仪(Bruker AXS,型号D8 Advance)用于结晶性分析,拉曼光谱仪(Thermo Nicolet,型号DXR)用于相组成分析,X射线光电子能谱仪(Thermo Scientific,型号K-Alpha +)用于表面化学分析,以及SP-300 Bio-logic恒电位仪用于电化学测量。
4:实验步骤与操作流程:
电化学和光电化学表征在三电极池中进行,池体带有石英窗口。通过测量亚甲基蓝在紫外照射下的降解来评估光催化活性。
5:数据分析方法:
采用多种技术(包括SEM、XRD、拉曼光谱、XPS和电化学测量)分析数据,以评估TNTs的性能和光催化活性。
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SEM
JSM-6510LV
JEOL
Surface composition and morphology investigation
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Raman spectrometer
DXR
Thermo Nicolet
Phase composition analysis
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XPS
K-Alpha +
Thermo Scientific
Surface chemistry characterization
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X-ray diffractometer
D8 Advance
Bruker AXS
Crystallinity information
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Potentiostat
SP-300
Bio-logic
Electrochemical measurements
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