[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的分析。
[0014] 对比例1:
[0015] 步骤(1).采用水热法制备二氧化钛纳米管:
[0016] 将Degussa P-25二氧化钛纳米颗粒加入到装有浓度为10M的氢氧化钠水溶液的塑料容器中搅拌分散,然后转入内衬聚四氟乙烯材料的不锈钢反应釜中进行反应,反应温度为100℃,反应时间30小时;反应结束后冷却至常温,过滤取沉淀物,用去离子水洗涤,在马弗炉中400℃下煅烧4小时。然后,放置在0.1M稀硝酸水溶液浸泡12小时,再用去离子水清洗至溶液pH=7,经烘箱干燥后得到二氧化钛纳米管颗粒;
[0017] 步骤(2).银负载二氧化钛纳米管:
[0018] 将0.5ml浓度为0.1mol/LAgNO3水溶液和0.1ml浓度为0.5mol/L碱性NaOH水溶液加入到25mL乙二醇中。然后加入0.05g上述二氧化钛纳米管颗粒,真空下搅拌4小时。搅拌后将混合液置于微波炉(2450MHZ,700W)中加热30s,过滤后用丙酮充分洗涤,干燥后获得银负载二氧化钛纳米管材料。
[0019] 实施例1:
[0020] 步骤(1).采用水热法制备二氧化钛纳米管:
[0021] 将Degussa P-25二氧化钛纳米颗粒加入到装有浓度为10M的氢氧化钠水溶液的塑料容器中搅拌分散,然后转入内衬聚四氟乙烯材料的不锈钢反应釜中进行反应,反应温度为100℃,反应时间30小时;反应结束后冷却至常温,过滤取沉淀物,用去离子水洗涤,在马弗炉中400℃下煅烧4小时。然后,放置在0.1M稀硝酸水溶液浸泡12小时,再用去离子水清洗至溶液pH=7,经烘箱干燥后得到二氧化钛纳米管颗粒;
[0022] 步骤(2).二氧化钛纳米管缺陷的形成:
[0023] 将二氧化钛纳米管颗粒置于管式炉中,然后在沸腾的CCl4液体中充入N2,产生的混合气体导入管式炉。N2的流速为5ml/min,管式炉的温度控制为600℃,时间为2小时。
[0024] 步骤(3).纳米银填充二氧化钛纳米管:
[0025] 将0.5ml浓度为0.1mol/LAgNO3水溶液和0.1ml浓度为0.5mol/L碱性NaOH水溶液加入到25mL乙二醇中。然后加入0.05g缺陷的二氧化钛纳米管颗粒,真空下搅拌4小时。搅拌后将混合液置于微波炉(2450MHZ,700W)中加热30s,过滤后用丙酮充分洗涤,干燥后获得银填充二氧化钛纳米管材料。
[0026] 实施例2:
[0027] 步骤(1).采用水热法制备二氧化钛纳米管:
[0028] 将Degussa P-25二氧化钛纳米颗粒加入到装有浓度为15M的氢氧化钠水溶液的塑料容器中搅拌分散,然后转入内衬聚四氟乙烯材料的不锈钢反应釜中进行反应,反应温度为140℃,反应时间15小时;反应结束后冷却至常温,过滤取沉淀物,用去离子水洗涤,在马弗炉中500℃下煅烧2小时。然后,放置在0.1M稀硝酸水溶液浸泡24小时,再用去离子水清洗至溶液pH=7,经烘箱干燥后得到二氧化钛纳米管颗粒;
[0029] 步骤(2).二氧化钛纳米管缺陷的形成:
[0030] 将二氧化钛纳米管颗粒置于管式炉中,然后在沸腾的CCl4液体中充入N2,产生的混合气体导入管式炉。N2的流速为20ml/min,管式炉的温度控制为400℃,时间为0.5小时。
[0031] 步骤(3).纳米银填充二氧化钛纳米管:
[0032] 将1ml浓度为0.01mol/LAgNO3水溶液和0.5ml浓度为0.1mol/L碱性KOH水溶液加入到25mL乙二醇中。然后加入0.1g缺陷的二氧化钛纳米管颗粒,真空下搅拌2小时。搅拌后将混合液置于微波炉(2450MHZ,700W)中加热60s,过滤后用丙酮充分洗涤,干燥后获得银填充二氧化钛纳米管材料。
[0033] 实施例3:
[0034] 步骤(1).采用水热法制备二氧化钛纳米管:
[0035] 将Degussa P-25二氧化钛纳米颗粒加入到装有浓度为12M的氢氧化钠水溶液的塑料容器中搅拌分散,然后转入内衬聚四氟乙烯材料的不锈钢反应釜中进行反应,反应温度为120℃,反应时间20小时;反应结束后冷却至常温,过滤取沉淀物,用去离子水洗涤,在马弗炉中450℃下煅烧3小时。然后,放置在0.1M稀硝酸水溶液浸泡18小时,再用去离子水清洗至溶液pH=7,经烘箱干燥后得到二氧化钛纳米管颗粒;
[0036] 步骤(2).二氧化钛纳米管缺陷的形成:
[0037] 将二氧化钛纳米管颗粒置于管式炉中,然后在沸腾的CCl4液体中充入N2,产生的混合气体导入管式炉。N2的流速为10ml/min,管式炉的温度控制为500℃,时间为1小时。
[0038] 步骤(3).纳米银填充二氧化钛纳米管:
[0039] 将0.8ml浓度为0.05mol/LAgNO3水溶液和0.3ml浓度为0.3mol/L碱性NaOH和KOH混合水溶液(1:1)加入到25mL乙二醇中。然后加入0.08g缺陷的二氧化钛纳米管颗粒,真空下搅拌3小时。搅拌后将混合液置于微波炉(2450MHZ,700W)中加热50s,过滤后用丙酮充分洗涤,干燥后获得银填充二氧化钛纳米管材料。
[0040] 实施例4:
[0041] 步骤(1).采用水热法制备二氧化钛纳米管:
[0042] 将Degussa P-25二氧化钛纳米颗粒加入到装有浓度为14M的氢氧化钠水溶液的塑料容器中搅拌分散,然后转入内衬聚四氟乙烯材料的不锈钢反应釜中进行反应,反应温度为130℃,反应时间25小时;反应结束后冷却至常温,过滤取沉淀物,用去离子水洗涤,在马弗炉中420℃下煅烧3.5小时。然后,放置在0.1M稀硝酸水溶液浸泡20小时,再用去离子水清洗至溶液pH=7,经烘箱干燥后得到二氧化钛纳米管颗粒;
[0043] 步骤(2).二氧化钛纳米管缺陷的形成:
[0044] 将二氧化钛纳米管颗粒置于管式炉中,然后在沸腾的CCl4液体中充入N2,产生的混合气体导入管式炉。N2的流速为15ml/min,管式炉的温度控制为550℃,时间为1.8小时。
[0045] 步骤(3).纳米银填充二氧化钛纳米管:
[0046] 将0.6ml浓度为0.04mol/LAgNO3水溶液和0.4ml浓度为0.4mol/L碱性NaOH水溶液加入到25mL乙二醇中。然后加入0.06g缺陷的二氧化钛纳米管颗粒,真空下搅拌2.5小时。搅拌后将混合液置于微波炉(2450MHZ,700W)中加热30~60s,过滤后用丙酮充分洗涤,干燥后获得银填充二氧化钛纳米管材料。
[0047] 催化降解实验:以300W氙灯为光源,采用光学滤波片滤除波长小于420nm的紫外光。将20mg银填充二氧化钛纳米管(或银负载二氧化钛纳米管)催化剂加入到装有100mlRhB溶液(浓度为5mgL-1)的反应釜中,光源置于反应釜上方,光源与反应釜中RhB溶液的液面距离固定为6cm。避光搅拌30min,使样品分散均匀并充分吸附。随后开启光源,磁力连续搅拌.保持温度在25℃。采用紫外一可见光谱仪检测溶液中RhB浓度的变化,RhB的降解率计算式:(Co-C)/Co*100%。
[0048] 表1 银填充(负载)二氧化钛纳米管在可见光下对罗丹明B的催化降解率[0049] RhB的降解率/光照100Min(%) RhB的降解率/光照180Min(%)
实施例1 70.5 95.2
实施例2 71.2 96.3
实施例3 70.1 95.8
实施例4 72.6 97.5
对比例1 57.8 84.4