Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能研究.docx

Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能研究
Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能研究
摘要：
Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜具有良好的光催化性能，在环境污染治理和能源转化中具有广泛的应用前景。本研究以TiO2纳米管阵列薄膜为基础材料，通过电化学沉积法在其表面修饰Pt纳米颗粒，制备出Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等测试手段对其微观结构和形貌进行了表征。此外，通过光吸收谱和光电流-时间曲线的测试，对Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的光催化性能进行了研究。研究结果表明，Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜具有较高的光催化活性，能够有效地降解有机污染物。本研究为Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜在环境治理中的应用提供了理论和实验依据。
关键词：Pt修饰、TiO2纳米管阵列薄膜、光催化性能
第一章引言
光催化技术作为一种无污染、无副产物的新兴技术，在环境治理中具有重要的应用前景。TiO2作为一种石墨烯二维材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于光催化领域。然而，TiO2光催化性能的提升仍然是一个研究热点。Pt作为一种常见的催化剂，具有良好的催化活性和稳定性，可以显著提高TiO2的光催化性能。因此，研究Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能具有重要的理论和实际意义。
第二章实验材料和方法
2.1TiO2纳米管阵列薄膜的制备
在实验室中，我们采用电化学方法制备了TiO2纳米管阵列薄膜。首先，在可伸缩的钛箔表面，通过阳极氧化法制备出了钛基底上的纳米管阵列薄膜。然后，通过热处理使得纳米管阵列薄膜具有较好的晶体结构和表面形貌。
2.2Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的制备
在制备好的TiO2纳米管阵列薄膜上，采用电化学沉积法在其表面修饰Pt纳米颗粒。在电化学沉积过程中，控制沉积时间、电解液浓度和电位等参数，以获得所需的Pt修饰量。
2.3表征方法
利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对制备得到的Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的微观结构和形貌进行表征。光吸收谱和光电流-时间曲线的测试评价了其光催化性能。
第三章结果与讨论
3.1Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的微观结构和形貌
通过SEM和TEM观察到Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜具有较好的结晶性和纳米管的整齐排列。XRD结果表明，修饰Pt纳米颗粒不会影响TiO2纳米管阵列薄膜的晶体结构。
3.2Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的光催化性能
通过光吸收谱的测试结果发现，Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜在可见光区域具有较高的吸收能力。在光电流-时间曲线测试中，Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜展现出较高的光催化活性，能够有效地降解有机污染物。
第四章结论
本研究通过电化学沉积法在TiO2纳米管阵列薄膜表面修饰Pt纳米颗粒，制备了Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜。通过SEM、TEM、XRD等测试手段对其微观结构和形貌进行了表征。通过光吸收谱和光电流-时间曲线的测试，研究了Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的光催化性能。研究结果表明，Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜具有较高的光催化活性，能够有效地降解有机污染物。本研究为Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜在环境治理中的应用提供了理论和实验依据。未来的研究可以进一步探索Pt修饰TiO2纳米管阵列薄膜的光催化机制，并优化其制备工艺以提高光催化性能。