沈水发 畅敏杰 车荣峰 潘海波 陈耐生

(福州大学化学化工学院，福州 350108)

0 引 言

单斜相TiO2[1-2](简称TiO2(B))是TiO2常见的4种晶相之一，TiO2(B)具有良好的光催化性能[3-5]，如Wang等[3]通过溶剂热法合成了比表面积高达484 m2·g-1的TiO2(B)纳米粉体，紫外光光催化降解甲基橙的活性及稳定性均远高于商用P25粉体。相比较单晶相的TiO2而言，双晶相的TiO2有更好的光催化活性[6-8]，这是由于两种晶相的费米能级不同，相界面间形成Schottky势垒，有利于光生电子-空穴对的有效分离，另外由于两相均匀混杂、紧密接触，TiO2粒子内部电子空穴对的分离效率显著提高，因而光催化活性大大提高。如Kuo等[6]通过水热法制备了TiO2(B)，经400℃煅烧得到锐钛矿与单斜相的双晶相结构，其掺杂1wt%Pt的样品比同样掺杂1wt%Pt的P25样品在紫外光辐照条件下催化乙醇产H2量要高出20%；李锦丽等[7]应用水热法制备了TiO2纳米带，经600℃焙烧得到锐钛矿/TiO2(B)双晶相纳米带复合物，与500℃煅烧 (产物为单相TiO2(B))和800℃煅烧(产物为锐钛矿单相)相比，该双晶材料对CO2加氢甲烷化具有更好的光催化活性。目前应用最广的TiO2光催化剂Degussa P25即为锐钛矿相中掺杂少量金红石相(20%)的混晶结构。

在TiO2中掺入少量的碳纳米管，利用两种材料间的能级差异和碳纳米管优良的一维导电性，可促进光生电子-空穴对的有效分离，抑制二者的复合，从而提高材料的光催化活性。如Wang[9]等制备了TiO2/MWNTs复合材料，可见光辐照下降解氯苯酚，发现复合 材料的降解速率与纯TiO2相比提高了3倍。

迄今制备的TiO2/碳纳米管复合材料[9-14]中，TiO2晶相一般限于锐钛矿相，尚未见锐钛矿相与单斜相的双晶结构TiO2与碳纳米管形成的复合材料方面的研究报道。……