丁文杰 黄丽秋 徐明航 王艺霏 李运林

关键词：二氧化钛纳米管阵列;理化性能;环境光催化;催化剂改性

1 二氧化钛纳米管阵列的理化性能

1.1 二氧化钛的晶型

二氧化钛的不同晶型对应不同的理化性质，因此，对二氧化钛晶型的研究具有重大意义。二氧化钛为白色粉末状，二氧化钛有三种不同的晶型：板钛矿、金红石和锐钛矿。晶型不同仅是基本结构排列方式与连接方式的不同造成的。锐钛矿和金红石属于四方晶系，稳定性较高，通常均可应用于光催化反应。其中锐钛矿的光催化活性最为优越，这是由于金红石型的二氧化钛带隙略小于锐钛矿型，容易导致光生电子空穴复合，另外锐钛矿型二氧化钛具有低密度、高电子迁移率以及低介电常数等优势[1]。

1.2 二氧化钛纳米管阵列的理化特征

二氧化钛纳米管阵列具有一些优良的性能，因此得到研究者广泛关注，以下是关于其一些性质及应用。

①比表面积大，具有大比表面积的表面多空三维纳米结构，表面能够吸附反应物并与反应物质充分接触;②高表面活性，能够把太阳辐射源转化为电能供人类使用;③光照射二氧化钛纳米管后，会产生一些具有氧化和分解能力的自由基;④二氧化钛纳米管阵列参与光化学反应通过弱紫外线照射就能进行;⑤二氧化钛纳米管阵列具有催化作用，且催化后无污染;⑥二氧化钛纳米管阵列对人体安全无毒且有高效降解效率;⑦量子产率较低。光催化反应时量子产率低，限制了二氧化钛纳米管阵列在污染防治过程中的应用;⑧催化剂回收困难。……