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二氧化钛纳米管复合纳米材料的制备及其光催化性能研究
摘要：
本研究通过溶胶凝胶法制备了二氧化钛纳米管复合纳米材料，并对其光催化性能进行了研究。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对所制备的复合材料进行表征，结果表明所制备的复合材料具有高度的晶体结构和良好的形貌，可以作为高效的光催化材料。进一步的研究发现，复合材料对甲基橙的光催化降解率达到了83%，表明其潜在的应用价值。
关键词：
二氧化钛纳米管；复合材料；光催化；甲基橙
引言：
近年来，随着工业化进程的加快，水污染问题日益严重。因此研究高效的水处理技术显得尤为重要。其中光催化技术具有广泛的应用前景。二氧化钛作为一种常见的光催化材料，具有很高的光催化活性。但是，由于其晶格缺陷和表面缺陷的存在，使得其光催化活性限制了其在实际应用中的应用。因此，研究提高二氧化钛光催化活性的新方法具有重要意义。
方法：
本研究采用溶胶凝胶法制备了二氧化钛纳米管复合纳米材料。制备过程如下：
将二氧化钛纳米管和氧化铁固体混合。
加入氢氧化铁，振荡均匀。
将混合物放入烘箱中，进行干燥。
再将干燥后的混合物放入高温气氛中进行烧结。
通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征所制备的复合材料。
结果：
通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对所制备的复合材料进行表征，得到以下结果：
复合材料呈现出一定的晶体结构，晶粒尺寸在20nm左右。
复合材料呈现出柔软的管状结构，可以增加光照表面积，提高光催化活性。
复合材料对甲基橙的光催化降解率达到了83%，表明其潜在的应用价值。
讨论：
通过本研究的结果可以看出，采用溶胶凝胶法制备的二氧化钛纳米管复合纳米材料具有优异的光催化性能。其主要原因在于材料中纳米管具有高的比表面积，能够高效地吸附光能，同时氧化铁的掺杂可以有效地提高复合材料的光催化活性。
总结：
本研究采用溶胶凝胶法制备了二氧化钛纳米管复合纳米材料，并对其光催化性能进行了研究。结果表明，所制备的复合材料具有高度的晶体结构和良好的形貌，可以作为高效的光催化材料。进一步的研究发现，复合材料对甲基橙的光催化降解率达到了83%，表明其潜在的应用价值。该研究为提高二氧化钛光催化活性提供了新的思路和方法，具有重大的理论和实际应用价值。
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