水中甲基橙在未掺杂和铁掺杂二氧化钛纳米管上的光降解

摘要： 通过水热法处理溶胶-凝胶法制备的未掺杂和铁掺杂二氧化钛纳米颗粒，在氢氧化钾水溶液中制得未掺杂与铁掺杂二氧化钛纳米管。当铁摩尔含量达到最大值（3.86%）时，纳米管的光吸收边延伸至可见光区约449 nm波长处，相应光学带隙缩窄至约2.76 eV。太阳光激发下，纳米管对甲基橙水溶液的降解速率随铁掺杂含量及初始溶液pH值的增加而提升，其光降解过程符合准一级反应动力学。当铁含量与初始pH值增大时，准动力学速率常数从0.133 h?1增至0.513 h?1，在铁摩尔含量为3.86%且初始溶液pH=9时达到最大值。氧化还原电位测量表明该纳米管主要呈现还原性光催化行为。研究提出了铁掺杂增强二氧化钛纳米管光催化作用的机理。