郭 凯

宿州学院机械与电子工程学院，宿州，234000

基于静电纺丝制备TiO2/ZnO复合物及其光催化的应用

郭 凯

宿州学院机械与电子工程学院，宿州，234000

首先通过静电纺丝制备TiO2纤维，其次利用水热法制备不同掺杂比例的TiO2/ZnO复合物，并且通过光催化降解甲基橙来研究复合物的光催化性能。制备的TiO2、ZnO和TiO2/ZnO复合物的形貌和结构分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计等进行表征。结果表明：当掺杂60%的ZnO时，TiO2/ZnO复合物显示出最佳的光催化效率，紫外光照射90 min后降解效率为68%。通过TiO2掺杂，提高了复合物的光吸收强度和范围，并且抑制电子-空穴对的复合，从而提高了催化剂的光催化性能。

静电纺丝；水热法；光催化；氧化锌；氧化锌掺杂

随着社会的发展，环境问题也越来越严重，光催化技术在处理环境污染物中的应用越来越引起人们的注意，已成为研究的热点。TiO2因其具有催化的活性较高、廉价、无毒性、化学性质稳定且能够将有机物转化为H2O和CO2等无机小分子的特点，成为当前越来越受关注的一种催化剂。由于二氧化钛禁带宽度比较大，对可见的光吸收较弱，光生电子与空穴容易复合、团聚在一起等缺点，限制了其应用。

为了提高TiO2在紫外光下对有机物的催化降解效率，人们进行了很多有益的探究。适当掺杂ZnO材料，可以较好地提升TiO2材料的光催化活性。掺杂ZnO一是容易形成掺杂能级，二是当纳米纤维被光照射时，TiO2材料价带就会生成空穴，导致载流子的扩散长度增大，延长了电子和空穴的寿命，抑制e-/h+复合，使得对光能的利用率增大，催化剂表面生成的氢氧基增多，又因为氢氧基能氧化很多的有机物，所以催化效果明显提高。……