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Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能研究的综述报告
近年来，TiO2纳米管阵列因其具有良好的光催化性能，备受研究者的关注。然而，纯TiO2纳米管阵列的光催化效率有限，为了进一步提高其光催化性能，许多研究者使用不同的方法对其进行了修饰。其中，Pt修饰被证明是一种有效的方法。本文将综述Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能研究。
一、Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备
1.电化学沉积法
电化学沉积法是Pt修饰TiO2纳米管阵列最常用的制备方法之一。该方法通过在TiO2纳米管表面电化学沉积Pt纳米颗粒来修饰TiO2纳米管阵列。研究人员还通过调节沉积时间和电位等制备了不同粒径和分布的Pt纳米颗粒。
2.原位还原法
原位还原法在制备Pt修饰TiO2纳米管阵列时也有广泛应用。该方法利用还原剂还原Pt离子形成Pt纳米颗粒，将其沉积在TiO2纳米管表面。研究表明，所得到的Pt粒子大小，数量和分布可以通过控制还原剂种类、溶液pH值、还原剂与Pt离子的摩尔比例等参数来调节。
3.溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯和Pt前体为原料，使用水热法制备TiO2纳米管阵列，并利用溶胶-凝胶法在纳米管表面搭载Pt纳米粒子。由于制备条件较为温和，得到了较为均匀的Pt修饰TiO2纳米管阵列。
二、Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的光催化性能研究
1.光催化降解有机染料
研究人员使用亚甲基蓝作为模型有机染料，通过修饰Pt将其负载在TiO2纳米管阵列表面，研究其光催化降解性能。结果表明，与未经修饰的TiO2相比，Pt修饰的TiO2纳米管阵列对亚甲基蓝的光降解率有明显提高。并且，当Pt的用量为0.5wt%时，光降解率达到了最大值，并且稳定性也最好。
2.光催化转化CO2
Pt修饰的TiO2纳米管阵列也被广泛应用于光催化还原CO2。研究表明，通过Pt修饰，TiO2纳米管阵列可实现CO2的有效光催化转化，产生CH4等可燃气体。此外，研究人员还发现，Pt是影响光催化效果的主要因素之一，Pt的负载量和粒径对光催化效果有重要影响。当Pt的粒子大小为5-10nm时，具有最佳的光催化效率。
3.光催化水分解
对于光催化水分解，Pt修饰的TiO2纳米管阵列也具有显著的效果。研究表明，由于Pt纳米颗粒的引入，TiO2纳米管阵列的光催化活性得到了极大的提升。并且，所得到的H2和O2的产率也随Pt粒子的增大而增大。
总之，Pt修饰对TiO2纳米管阵列薄膜光催化性能的提升十分显著，具有广泛的应用前景。目前的研究结果表明，Pt的负载量、粒径等因素对光催化性能有着明显的影响，还有待进一步研究。