張立斌

納米級Ti02是一種優(yōu)良的光催化劑，它在紫外光照射下可以將大部分有機物分解，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難溶、無毒、成本低等特點。目前有關(guān)納米Ti02光催化氧化的研究很多。Ti02納米纖維本身具有較大的比表面積，又易于回收過濾，容易與被處理體系分離。因此，Ti02納米纖維是一種具有較好應(yīng)用前景的光催化材料。

本文采用靜電紡絲技術(shù)制備了Ti02納米纖維。并以羅丹明B溶液為降解物研究了Ti02納米纖維的光催化性能。

實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)

樣品的表征

實驗利用Y-2000型X射線衍射儀進行結(jié)構(gòu)分析，用Cu靶Ka輻射，采用Ni作濾波片，工作電流為20mA，電壓為40kV，掃描速度為3°/min，步長為0.02°；采用日本日立公司生產(chǎn)的S-4200型掃描電子顯微鏡。

XRD分析。圖1為PVP/Ti （S04）：復(fù)合纖維及焙燒700℃的樣品的XRD圖。由圖1可見，常溫下樣品有較寬的PVP衍射峰，如圖中a曲線所示；700℃時，在2θ=25°處出現(xiàn)衍射峰，此峰為銳鈦礦型TiO2的特征衍射峰，同時在2θ=27°、36°、54°處，出現(xiàn)金紅石型Ti02（110）、（101）、（211）晶面的特征衍射峰，說明在700℃時銳鈦礦型Ti02和金紅石型Ti02共存，其中以金紅石型Ti02為主。

SEM分析。從圖2可以看出，焙燒溫度為700℃時，纖維表面均勻且較細，平均直徑70mn，纖維長度>300μm。

光催化實驗條件的優(yōu)化

選用700℃焙燒所得的Ti02納米纖維進行光催化實驗。在其投入量分別為0.2g/L、0.5g/L、1.Og/L、1.5g/L、2.Og/L時分別進行吸光度曲線分析。實驗結(jié)果表明Ti02納米纖維最佳投入量為1.Og/L，此時降解率為100%。

不同降解液濃度對光催化效果的影響。Ti02納米纖維的投入量為1.0g/L時，分別降解不同濃度的羅丹明B溶液，從而得出不同降解液濃度對光催化性能的影響，如圖3所示。

該項目獲得第29屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技發(fā)明類一等獎。

專家評語

本項目發(fā)明利用制備出的二氧化鈦光催化劑降解了羅丹明B溶液，具有重要的現(xiàn)實意義。羅丹明B又稱玫瑰紅B或堿性玫瑰精，俗稱花粉紅，是一種具有鮮桃紅色的人工合成染料。它廣泛用作實驗室中的細胞熒光染色劑和有色玻璃、特色煙花爆竹的制造，也曾用作食品添加劑，但后來實驗證明羅丹明B會致癌，現(xiàn)已不允許用作食品染色。建議制備更大比表面積的納米纖維，如空心納米纖維，優(yōu)化催化效果。