cu掺杂tio2纳米管可见光催化矿化甲苯

采用低温水热法制备氢钛酸管,通过吸附-煅烧法制备cu掺杂tio2纳米管(cu-tnt)催化剂.利用x射线衍射(xrd)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(icp-aes)、x射线光电子能谱(xps)、透射电镜(tem)、紫外-可见漫反射光谱(uv-vis-drs)和电化学测试手段对样品进行表征,并进行平面波赝势密度泛函理论(dft)计算.结果表明,样品中cu/ti原子比接近理论值,cu掺杂进入tio2晶格内部,诱发催化剂可见光活性.掺cu后,cu3d轨道和o2p轨道杂化形成价带顶,价带负向偏移,样品禁带宽度减小为2.50-2.91ev,具有可见光响应.以甲苯为模型污染物研究催化剂对挥发性有机化合物(vocs)的催化去除和矿化效果.未掺杂的tnt可见光催化活性较差;cu掺杂量超过0.1%(cu/ti原子比)时,样品催化活性也减弱;cu掺杂量为0.1%的催化剂具有最佳可见光催化氧化能力,7h内甲苯的去除率达77%,甲苯的矿化率达59%.