聚氨酯負載二氧化鈦納米管的制備及其光催化活性研究.pdf

1、以TiO2為代表的半導體光催化氧化技術是一種新型污染控制技術。開展納米TiO2半導體復合改性和負載技術的研究，通過提高電荷分離效率與延伸光激發(fā)的能級范圍，能提高TiO2光催化的活性；經過負載，能克服納米粉末催化劑易凝聚、易失活和分離回收困難等缺陷，將有利于光催化技術在實際處理中的推廣應用。二氧化鈦納米管由于具有較大的比表面積，而有更高的吸附能力，從而提高了二氧化鈦的光電轉換效率和光催化性能。所以二氧化鈦納米管作為一種廉價新型的催化劑和吸

2、附劑將得到更加廣泛的應用。 本論文主要研究TiO2納米管和聚氨酯負載TiO2納米管的制備，表征及其光催化作用，從而為負載型納米管復合半導體光催化劑的制備和實際應用提供理論依據。采用水熱法合成納米管，利用硅烷偶聯劑引入特定功能性基團，改進納米TiO2表面性質，以聚氨酯薄膜作為載體，制成了TiO2-聚氨酯復合光催化材料。運用掃描電子顯微鏡、X射線衍射等測試手段對樣品的形貌、結構和組成進行表征；測定了樣品的傅里葉紅外光譜和衰減全反射光

3、譜；研究TiO2-聚氨酯復合光催化材料對降解羅丹明B的光催化作用，并就此進行了理論分析。 采用水熱法合成納米管，運用透射電子顯微鏡對納米管的長度和直徑進行表征，發(fā)現納米管的尺寸均勻，平均直徑為10nm左右，長度為100～200nm；X射線衍射結果表明，銳鈦礦型納米粉體原料，經化學處理后得到的納米管的晶型銳鈦礦型的特征峰大大減弱。 硅烷偶聯劑水解后與納米二氧化鈦表面的羥基發(fā)生反應，在其表面引入氨丙基硅氧烷基團，改性后的納米

4、二氧化鈦親油度值高，有機改性效果好；利用甲苯二異氰酸酯對聚氨酯薄膜進行表面活化處理，在其表面引入異氰酸酯基團，借助改性TiO2納米管表面伯胺基與異氰酸酯基發(fā)生反應，使TiO2納米管負載于聚氨酯薄膜表面，在其表面產生穩(wěn)定，致密的多層網狀TiO2納米管覆蓋層。 此外，還比較了改性TiO2納米管和純態(tài)TiO2納米管、聚氨酯負載TiO2薄膜和聚氨酯薄膜對羅丹明B光催化降解行為。結果表明，硅烷改性后TiO2納米管雖然比表面積下降，但仍保持