钒掺杂TiO_2纳米纤维的制备及其光催化性能

摘要

以体积比为1:2的N,N-二甲基甲酰胺和丙酮为溶剂、钛酸四丁酯[Ti(OiPr)4]和氯化钒[VCl3]为前驱体、醋酸纤维素(CA)为模板,采用静电纺丝法制备了V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维。将V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维用0.1 mol/L NaOH/乙醇溶液水解得到V-TiO2/纤维素纳米纤维。在500℃煅烧V-TiO2/纤维素纳米纤维5 h,得到直径为(200±53)nm的V-TiO2纳米纤维。利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和紫外–可见漫反射光谱对纤维形貌、物相和结构进行了表征。以染料罗丹明B为目标降解物考察了纤维的光催化活性。结果表明:掺杂少量V后,TiO2对紫外光的最大吸收峰和吸收带边发生了红移,说明V-TiO2对光响应更宽、光利用率更高。TiO2和V-TiO2纳米纤维在20min内对罗丹明B的降解率分别为67%和77%。

关键词