等离子体掺氮TiO2纳米管制备及性能分析

摘要

采用阳极氧化法和等离子体方法在钛基底上分步制备出掺氮TiO2纳米管(N-TiO2),采用SEM、XRD、EIS等手段对N-TiO2进行表征分析;通过响应面法评价了掺氮功率、掺氮时间以及外加偏压对N-TiO2纳米管性能的影响,以10 mg/L的活性大红溶液为目标降解物,考察了N-TiO2纳米管的光电催化性能.结果表明:等离子体掺氮未改变TiO2纳米管表面形貌及晶型结构,且有效改善了其光电催化性能,使TiO2光吸收发生红移;在掺氮功率10 W,掺氮时间90 s,外加偏压20 V的条件下,N-TiO2纳米管的光电催化活性大红性能最佳,100 min活性大红溶液脱色率达到98.7％,且此条件下的响应目标模型的预测值与试验值的误差率仅为1％.