响应面法优化TiO2纳米管光电极制备及光电催化性能研究

摘要：

为了探究采用阳极氧化法制备的TiO2-NTs(TiO2纳米管)光电极的光电催化性能,以单因素法考察了φ(H2O)、w(氟化铵)、氧化温度和氧化时间4个因素对其光电催化性能的影响,并采用Box-Behnken模型的PSM(响应面法)对TiO2-NTs的制备条件进行优化,进一步通过SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)对TiO2-NTs进行表征,研究了其在紫外光下对亚甲基蓝的光电催化效果.结果表明:①应用Box-Behnken模型可知,TiO2-NTs最佳制备条件为φ(H2O) 43％、w(氟化铵)0.5％、氧化温度38℃、氧化时间1.72 h.此条件下制备的TiO2纳米管光电极2h处理亚甲基蓝的降解效率预测值为73.53％,对其光电催化能力进行验证,实际处理效率为73.2％,误差率仅为0.4％.②φ(H2O)和w(氟化铵)对TiO2-NTs光电极催化活性有显著影响.③SEM、XRD分析显示,TiO2具有管状结构且分布均匀,经测量纳米管管径约为61.30～ 118.00 nm,平均值为83.99 nm,管壁为19.08nm,同时部分锐钛矿相转变成金红石相.研究显示,TiO2-NTs对亚甲基蓝有良好的光电催化效果.

关键词：响应面、TiO2纳米管、光电催化、阳极氧化法

所属期刊栏目：33

分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：哈尔滨商业大学校级科研项目No.18XN076

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：677-684