毕业论文—— 一维CoxNiyOz@TiO2纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能研究

南昌航空大学学士学位论文毕业设计（论文）题 目：一维CoxNiyOzTiO2纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能研究 学 院： 环境与化学工程学院专业名称： 材料化学班级学号： 学生姓名： 指导教师： 年 月 一维CoxNiyOzTiO2纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能研究 摘要： TiO2因其具有易回收，无毒，耐腐蚀，价格优廉，化学稳定性好，光催化活性高等优点,在众多的半导体光催化材料中得到广泛关注。但是，纳米颗粒状TiO2催化剂存在对可见光的吸收率差，光催化效率不高，催化难以回收等问题。本文采用溶剂热法和热处理相结合的方法，成功合成了具有核壳结构的一维、多孔CNTiO2复合纳米纤维。首先，通过溶剂热法制备一维含有Co、Ni元素的复合纳米纤维基于配位化合物复合纳米纤维(CN-NF)。然后，再通过溶剂热法把TiO2均匀的负载于纳米纤维的表面上，对其进行热处理后得到CNTiO2核壳复合材料。结果表明，制备得到一维多孔C/NTiO2核壳纳米纤维复合材料通过改变加入的纳米纤维的种类和量的多少可以调控最终的复合纳米纤维的孔径结构和光响应范围，复合材料的固体荧光强度较单纯TiO2有所下降，光生电子(e-)与空穴(h+)的复合效率降低，光催化效率提高。在处理染料污水时，复合材料展现出更好的吸附-光催化性能， 其中CNTiO2-5%表现出较高的吸附-光催化性能。关键词：纳米纤维 溶剂热法 CNTiO2 光催化 Preparation and photocatalytic properties of 1D CoxNiyOzTiO2 nano fiber compositeAbstract: In semiconductor photocatalytic materials, TiO2 attracted widely attention due to its non-toxic, corrosion resistance, good chemical stability, excellent inexpensive price, good photo catalytic activity advantages. However, there are some problems on its application, such as TiO2 nanothe particles has narrow response range to visable light, the photocatalytic efficiency is not high, and the catalysis is difficult to recycle, and so on. In this paper, the one dimensional and porous CNTiO2 composite nanofibers with core-shell structure were successfully synthesized by the method of solvothermal method and heat treatment. Firstly,one-dimensional composite nanofibers containing Co and Ni elements was prepared by t another solvothermal method. Then,TiO2 was uniformly loaded on the surface of the nanofibers by another solvothermal method, the core-shell and the CNTiO2 composite material was formed bycore shell composite material is obtained afterthrough heat treatment.The results showed that through changing kinds and concentration of nanofibers, the aperture and light response range can be regulated of the final composite nanofibers. The solid fluorescence intensity of composite material is lower than pure TiO2, which indicated that after copounding can effectively inhibit the photoinduced electron(e-) and holes(h+) compound,that is accelerate the photocatalytic efficiency. Compared to pure TiO2 nanoparticles, nanofiber composites,exhibited better effcicent removal of dye from waster, of which CNTiO2-5% is optimized.Keyword：nanofibers solvothermal method CNTiO2 photocatalysis 目 录1 绪论1.1 引言(1)1.2 二氧化钛结构(2)1.3 二氧化钛掺杂金属研究(3)1.3.1 贵金属沉积(3)1.3.2 过渡金属离子掺杂(3)1.4 本文的研究目的和意义(3)2 实验试剂，实验设备以及表征方法2.1 实验试剂(4)2.2 实验设备(4)2.3 表征方法(4)2.3.1 X-射线衍射（XRD）(4)2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）(5)2.3.3 比表面测试(5)2.3.4 紫外-可见吸收光谱（DRS）(5)2.3.3 荧光光谱（PL）(5)3 纳米纤维复合材料的制备及性质表征3.1 实验部分(6)3.1.1 1D CN-NF有机金属纳米纤维的制备(6)3.1.2 1D CNTiO2的制备(6)3.1.3 吸附-光催化性能检测方法(7)3.2 结果与讨论(7)3.2.1 XRD分析(7)3.2.2 形貌表征(10)3.2.3 光学性能(11)3.2.4 对有机染料的吸附/降解能力(12)4 结论(13)参考文献 (14) 致 谢(17)一维CoxNiyOzTiO2纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能研究1绪论1.1 引言自然界中物质的存在形式多种多样，如各种固体、液体和气体的等离子体，然后我们通常把导电性差的材料，如煤、人造水晶、琥珀、陶瓷等将它们称为绝缘体。导电性能好的金属，如金，银，铜，铁，锡，铝，称为导体。半导体的导电性能介于金属导体与绝缘体之间。半导体发现的时间，比导体和绝缘体的发现时间晚很多，直到20世纪30年代，由于材料的提纯技术得到大力的发展改进后，半导体才被学术界真正认可。1972年日本学者Fujishima和Honda 在Nature杂志上在自然杂志上发表了一篇关于使用TiO2电极分解水的文章，可以看作是一个多相光催化迎来新时代的标志。在那之后，来自物理、化学、材料等领域的研究人员开始对太阳能的转化和储存、光化学合成，探索多相光催化过程的原理，致力于提高光催化的性能和效率。当前利用光催化降解和去除污染物，依旧是非常热门的一个研究方向，并取得了许多意想不到的结果。当前，光催化的研究中所使用的材料大部分是半导体光催化剂。半导体光催化剂的大多为N型半导体材料（目前以TiO21,2是最广泛使用的）因为半导体的光学吸收阈值和带隙型具有K = 1240 / Eg（eV）41的关系，因此常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大都在紫外区域。当光子的能量大于半导体所吸收的阈值的时候，能量大的光照射在半导体上，半导体价带间的电子会发生带间跃迁，即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。在这个过程的时间内吸附在纳米颗粒表面的溶解氧会俘获光生电子(e-)形成超氧负离子，而空穴(h+)将会与吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化形成氢氧自由基。超氧负离子和氢氧自由基的氧化性都很强，能将绝大多数的有机物化合物氧化成最终产物CO2和H2O,甚至也能将一些有机物彻底分解。所以，光催化的分解性质对净化污染有重大意义。半导体可做为处理污染废水42的多相光催化材料而被广泛研究。在众多的半导体光催化材料中，TiO2因其具有无毒，耐腐蚀，化学稳定性好，价格优廉，可反复使用，光催化活性高等优点而备受广大研究人员和学者的关注。1976年，Carey等人首次在多氯联苯的脱氯去毒中将光催化氧化成功地应用，在紫外光的照射下悬浮液中的TiO2可以使难降解的有机化合物氯化联苯脱氯，发现在紫外光照射半小时后，浓度约为50 g/L的联苯氯化物即可全部脱氯。到80年代后期，位于美国能源部的可再生资源国家实验室和桑地亚国家实验室，在示范工程利用太阳光催化降解被污染的地下水，取得了很大的成功。从紫外光到太阳可见光，充分证明了TiO2的光催化性能优越性。本文中的一维CNTiO2复合纳米纤维21，提高了TiO2 的光催化性能。一维核壳结构纳米纤维复合光催化材料和粉体光催化材料相比，有以下优（1）一维的几何结构可以让光生电子(e-)的传输更快，带间传输距离增大；（2）一维结构具有比粉体光催化更高的长径比（长度/直径），可见光接受面增大，所以可见光的吸收和散射得到增强；（3）一维结构具有更大的比表面积和空隙体积，利于反应速度的增加。1.2 二氧化钛结构自然界中二氧化钛分为三种晶形32，分别为金红石,锐钛矿,板钛矿。金红石是典型的MX2型晶体,属四方晶系,以钛为中心原子,6个氧在其周围形成八面体结构,斜放在四方晶胞中（典型结构）。其他两种结构不太常见。结构决定性质，不同的结构的TiO2具有不同性质：（1）在可见光短波的下，反射率锐钛矿金红石，紫外线的吸收却是锐钛矿金红石。（2）在相转变方面，常温下，锐钛矿相对稳点一些，但是高温下锐钛矿容易转变为金红石的晶型。（3）在光催化活性方面，因为金红石的比表面积比较小，吸附O2能力较差，容易导致光生电子(e-)与空穴(h+)复合，所以催化活性较差。图1-1 TiO6 正八面体结构（左）金红石 （右）锐钛矿1.3 二氧化钛掺杂金属研究1.3.1 贵金属沉积贵金属沉积在TiO2表面，可以实现对其催化性能的提高。金属和半导体之间有不同的费米能级，当两者接触时，为了使整体趋于稳定低势，电子从费米能级高的半导体向费米能级低的金属流动，直至两者的费米能级相近，所以提高捕获电子的能力，能有效的抑制光生电子(e-)与空穴(h+)复合。在目前的研究中，常用到的贵金属43有：Pt、Pd、Ag、Au等，其中Pt在实验中最为常用。在沉积复合的过程中，要注意贵金属掺杂的量。量太少，对改善催化活性没有明显的作用，如果量太多又会产生负面作用（多余的贵金属会成为光生电子(e-)与空穴(h+)的复合中心，促使光生电子(e-)与空穴(h+)复合，使得催化剂的有效表面积下降）。所以，在沉积复合的过程中，先估测计算好量的最佳值。1.3.2 过渡金属离子掺杂过渡金属存在的价态很多，具备氧化还原能力，如Cu+,Cu2+,Co2+,Ni2+等。因为过渡金属的d层具有空轨道，能收纳较多的电子。因此在TiO2中掺杂过渡金属离子能对TiO2的晶粒生长和结构相变产生影响，不同程度上还能对TiO2的光催化能力产生影响。掺杂的过渡金属离子因为其具有d层空轨道，能形成一个电子的收纳中心，抑制光生电子(e-)与空穴(h+)复合，从而使得光催化性能得到不同程度的提高。1.4 本文的研究目的和意义在生产过程中不可避免的会产生一些含大量染料又没有有效处理的废水，这些废水有的囤积有的随意排放，污染环境，间接或者直接的危害到人和动植物的健康。所以降解这些废水污染成为当今研究的热点。光催化反应作为一种耗能低，污染小，效益高的降解方法被广大学者所认同。与粉体催化材料相比，纳米纤维比表面积更大，光催化新能更佳。本文利用溶剂热法和热处理相结合的方法，制备出Co、Ni元素按一定比例多掺的一维复合纳米纤维。这项工作为复合纳米纤维的研究工作提供了实验参考，对进一步提高TiO2复合纳米纤维的光催化性能具有一定意义。2.实验试剂，实验设备以及表征方法2.1 实验试剂本文实验所用试剂具体明细如表2-1所示，其中实验用水均为二次蒸馏水。表 2-1 实验试剂一览表试剂名称 化学式 规格 生产厂家六水氯化钴 CoCl26H2O AR 西陇化工股份有限公司六水氯化镍 NiCl26H2O AR 西陇化工股份有限公司氮川三乙酸 N(CH2COOH)3 AR 天津市船化学试剂科技有限公司无水乙醇 CH3CH2OH AR 西陇化工股份有限公司异丙醇 (CH3)2CHOH AR 西陇化工股份有限公司钛酸四丁酯 C16H36O4Ti AR 国药集团化学试剂有限公司氢氟酸 HF AR 西陇化工股份有限公司2.2 实验设备本文实验所需使用的仪器名称和型号如表 2-2 所示。表 2-2 实验仪器一览表仪器名称 型号 生产厂家电子天平 AL 104 北京赛多利斯仪器系统有限公司氙灯 PLS-SXE300 北京泊菲莱科技有限公司 高功率数控超声波清洗器 KQ-200KDE 昆山市超声仪器有限公司电热鼓风干燥器 DHG-9055A 上海一恒科学仪器有限公司 磁力搅拌器 90型 上海沪西分析仪器厂紫外可见分光光度计 U-3900H 日本日立公司 纯水仪 Milli-Q Millipore公司比表面积与空隙度分析仪 TriStar Micromeritics2.3 表征方法2.3.1 X-射线衍射（XRD）采用德国生产的Bruker D8型粉末X射线衍射仪，电子发射到 Cu靶上产生X射线，其中，辐射下电流为40mA，电压为40kV，衍射角2范围从10 70。对所制备的样品的晶相结构进行测试对所制备的样品的晶相结构进行测试。2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）采用FEI Nova NANOSEM 450型扫描电子显微镜来观察样品的形貌和表面特征。选择扫描电子显微镜来观察样品的原因：（1）有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；（2）拥有很大的景深，视野大，成像富有立体空间感，可直接观察到各种试样凹凸不平表面的细微结构；（3）所需的试样制备简单。将扫描电子显微镜与X射线能谱仪（EDS）组合，进行不同元素的定量和定性分析，再通过谱图的比对，通过面扫和点扫进行样品的化学成分分析。2.3.3 比表面测试先使用TriStar II 3020型比表面测试仪，在液氮温度下测出样品的N2吸附/脱附等温线。对所得的样品进行比表面积和孔径的分析。2.3.4 紫外-可见吸收光谱（DRS）采用Hitachi U-3900H型号紫外可见分光光度计进行测试，其中BaSO4作为内标，波长范围是200-800 nm。吸光度大小与其浓度成正比关系，所以得出降解率公式为（2-1）：=(C0-Ct)/C0100%=A0-At/A0 100% （2-1）其中指t时刻时样品对有机染料溶液的光催化降解效率；C0 和A0分别指有机染料溶液的初始浓度和初始浓度下的吸光度；Ct 和At分别指有机染料溶液进行光催化t时刻后的浓度和吸光度。2.3.5 荧光光谱（PL）采用Hitachi Model F-7000 FL型荧光分光光度计，在常温下进行测试。荧光是物质吸收电磁辐射后受到激发，受到激发原子或分子在激发态下再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样以后，再发射过程就会立刻停止，这种再发射的光称为荧光。通过荧光光谱能提供比较多的物理参数：如发射光谱、激发光谱、量子产率、荧光寿命、荧光偏振、荧光强度等参数。这些参数反映了分子的各种特性，并通过这些参数可以得到被检测样品分子的更多信息。3.纳米纤维复合材料的制备及性质表征3.1实验部分3.1.1 1D CN-NF有机金属纳米纤维的制备首先, 把一定量的CoCl26H2O，NiCl26H2O 和 N(CH2COOH)3 混合，然后加入 40 mL 去离子水和异丙醇的混合液，磁力搅拌至混合均匀得到淡紫色的澄清溶液。其中，加入的CoCl26H2O和NiCl26H2O的摩尔比是1:1， 去离子水和异丙醇的体积比是1:3。然后, 把上述混合溶液转移到以聚四氟乙烯为内衬的不锈钢反应釜中。将反应釜放置于程序升温至180的电炉中，保温6h，反应结束后自然冷却至室温。冷却后，打开反应釜可以看到紫色上清液和紫色与绿色混合的沉淀。通过离心分离收集得到淡绿色产物，并用水和乙醇交替洗涤数次。然后将其置于60的烘箱中干燥12 h。样品经干燥后于300煅烧2h得1D CN-NF。作为对比，为研究Co、Ni元素在材料制备过程中所起到的作用，所以，设置了两个参照组，只加入CoCl26H2O或NiCl26H2O，加入的摩尔量为之前二者的总和，其他条件保持不变，制备出来的材料记为C-NF、N-NF。3.1.2 1D CNTiO2的制备将不同质量的CN-NF样品加入到20 mL异丙醇中超声分散均匀。然后，把该分散液转移到反应釜中进行磁力搅拌，向其缓慢滴加2 mL钛酸四丁酯（TBT），再滴加0.2 mL质量分数为40%的氢氟酸（HF），滴加结束继续搅拌半小时左右至形成均一稳定的混合液。将反应釜置于180的烘箱中保温24 h，反应结束，自然冷却至室温，离心分离所得产物，并用水和乙醇交替洗涤数次。产品经干燥后放入马弗炉300煅烧2h便可得到1D CNTiO2。根据CN-NF的质量分数(5 %和10%)，把所制备的样品分别记为CNTiO2-5%和CNTiO2-10%。作为对比，用同样的方法不加CN-NF制备TiO2纳米颗粒，记为纯二氧化钛（Pure TiO2）。为了研究煅烧温度对材料的晶型结构的影响，选择了分别于300，400，500三个温度煅烧2h制备CNTiO2纳米纤维复合材料，在包装分类材料的时候，标示上温度于煅烧时间，例如：CN-NF的质量分数5%，于300煅烧2h，记为CNTiO2-5%-300，以此类推。详细的合成流程由图3-1所示。另外，作为对比，把上个步骤中作为参照组的C-NF或N-NF替换CN-NF作为原料制备样品。制备出来的样品记为C-NFTiO2、N-NFTiO2。图3-1 1D CNTiO2的合成流程示意图3.1.3 吸附-光催化性能检测方法本文实验中吸附-光催化性能的检测是采用通过吸附/降解有机染料来实现评估。本次实验采用的有机染料是刚果红。配制35mg/L刚果红溶液，再取50mg的样品投入装有100ml 35mg/L刚果红溶液的烧杯中。先避光，磁力搅拌暗反应1h，每隔一定时间取一次3mL的样。光催化所使用的光源是300W的氙灯(Perfectlight, Beijing)，紫外-可见光波长为360-700nm。也是每隔一定时间取一次3mL的样。取完之后立即将样品离心，得到上清液。将得到的上清液使用紫外-可见分光光度计（Hitachi U-3900H）检测刚果红的吸光度。通过和初始溶液（35mg/L的刚果红溶液）吸光度对比可以计算得出刚果红溶液的降解比（C/C0100%）。3.2 结果与讨论3.2.1 XRD分析通过X射线衍射（XRD）测试进行检测所制备的纳米纤维和TiO2基复合纳米纤维晶体结构的表征。样品的XRD图谱如图3-2所示。图3-2a是不同煅烧温度下单纯TiO2的XRD图谱，它们在衍射角2值为25.3o， 37.8o， 48.1o， 53.9o，55.1o， 62.7o， 68.8o和68.9 o出现的衍射峰均对应于锐钛矿TiO2（JCPDS卡号：21-1272）的(101)， (004)，(200)，(105)， (211)， (204)和(116)晶面。由图3-2a可以看出随着煅烧温度的增加，衍射峰强度越高晶面越完整，表明煅烧温度越高结晶度越高。图3-2b是不同煅烧温度下CN-NF的XRD图谱，它们在衍射角2值为37.2o，43.3o， 62.9o，75.4o和79.4o出现的衍射峰均对应于绿镍矿NiO（JCPDS卡号：47-1049)的(111)，(200)，(220)， (311)， 和(222)晶面。其中，煅烧温度为300时，衍射峰稍许向小角度偏移，另外，煅烧温度为400和500时，在衍射角2值为31.3o， 44.8o， 59.4o和 65.2o， 对应于Co3O4（JCPDS卡号：43-1003)的(220)，(400)，(511)和(400) 晶面，这是因为煅烧温度为300时，Co元素以CoO（JCPDS卡号：43-1004)的形式存在，随着煅烧温度的升高，CoO被进一步氧化，而NiO比较稳定。结合图3-3分析可知，CN-NF以含有较多的Ni，Co含量相对较少，这是因为Ni2+的半径为0.083nm，Co2+的半径为0.0885 nm，所以Ni比Co更容易与氮川三乙酸(NA)发生络合反应，Co和Ni很可能没有复合到一起，或者复合比例很小。图3-2 c-e是在不同温度下热处理CNTiO2，对比CN-NF，Pure TiO2和CNTiO2的XRD图谱可知，经过两步溶剂热法和热处理后成功的把TiO2负载于纳米纤维上，但是在煅烧温度为400和500时，在衍射角2值为43.3o的位置上CNTiO2也出现了CN-NF的衍射峰，可能是因为在400和500时CNTiO2中的TiO2有部分暴露出来。而在300则没有出现这一现象，结合后面的材料的结构分析，选择的煅烧温度300为最佳温度。图3-2 不同煅烧温度下制备出来的TiO2纳米颗粒(Pure TiO2)，纳米纤维(CN-NF,C-NF,N-NF)，和TiO2基纳米纤维复合材料(CNTiO2,C-NFTiO2,N-NFTiO2)的XRD图谱图3-3 纳米纤维CN-NF,C-NF,N-NF的XRD图谱3.2.2 形貌表征图3-4 (a)煅烧之前的CN-NF, (b) 煅烧之后的CN-NF, (c) 煅烧后的C-NF, (d) 煅烧后的N-NF, (e) CNTiO2-5%-300, (f) CNTiO2-10%-300,(g) C-NFTiO2-5%-300, (h)N-NFTiO2-5%-300的SEM图片图3-4 a-h 表现了不同原料的样品在不同条件状态下的样貌表征。图a可以看出煅烧前的CN-NF样品所得到纳米纤维直径不一，图b是煅烧后的样品，也可以看出有2种粗细不一的纳米纤维。图c和图d分别为2种不同金属纤维复合的样品，可以看出图c中的样品（C-NF，Co复合）直径非常小并且比较杂乱；图d中的样品（N-NF，Ni复合）直径较大，并且表面光滑。所以，从图a-d中可以得出结论：在复合的过程中，CN-NF样品中，直径较小的为Co基纳米纤维，直径较大的为Ni基纳米纤维。图e-h表现的是加入不同种类和不同量的纳米纤维的样貌表征。首先，从e到h都可以看出，纤维表面都残留有TiO2纳米颗粒，说明所加入的纳米纤维较少，没有使得TiO2纳米颗粒完全负载。再将g和h与e相比，发现单金属纳米纤维复合的样品表面所残留的TiO2纳米颗粒更多些，说明Co和Ni复合的纳米纤维负载TiO2纳米颗粒的效果更好些。3.2.3光学性能图3-5 (a)为煅烧温度为300的样品的紫外-可见漫反射光谱(DRS) ，(b)为与其相对应的光学带隙能（hv）的图本次试验通过紫外-可见吸收光谱（DRS）的测试来表征材料的光学性能。从图3-5（a） 可以看出，所制的复合材料的光吸收性能的大小排序是：C-NFTiO2-5%CNTiO2-10%CNTiO2-5%纯TiO2N-NFTiO2-5%，：由此可知Co元素的加入可以扩大材料的光响应范围，而Ni元素的加入对材料的光吸收性能影响不大（些许阻碍了光的吸收）。Co元素的复合可以增强材料对可见光的吸收，复合材料在可见光区域的吸收强度随着Co含量的增加也逐渐增加。利用Kubelka-Munk 函数将其转换成光学带隙能（hv）的图（图3-5b）。图3-6 煅烧温度为300的不同材料的荧光光谱图荧光光谱主要是用来判断半导体在激发态下对带电体（e-）的捕获、迁移及转移的效率，同时还可以了解半导体的光生电子(e-)与空穴(h+)的复合速率大小。荧光强度越低代表复合速率越低。复合材料和纯TiO2纳米颗粒以及纳米纤维在320 nm 波长激发下产生的荧光强度如图3-6所示。从图中可以看出，在350550 nm波长范围内所有样品都显示出荧光强度信号，并且所有样品的光谱曲线形状都相似。并且从图3-6的荧光光谱图可以看出，复合材料和纳米纤维材料的荧光强度都弱于纯TiO2纳米颗粒。说明光生电子(e-)与空穴(h+)的复合速率纯TiO2纳米颗粒最强，复合材料的半导体催化性能比纯TiO2纳米颗粒优越，得到的优化。3.2.4 对有机染料的吸附/降解能力图3-7 在相同的光源（300W的氙灯）条件下TiO2, C/NTiO2对刚果红的去除能力为了证明C/NTiO2对有机染料的吸附/降解的实际应用，本文实验通过将暗反应吸附作用与光照下催化降解相结合的方法对刚果红有机染料的吸附/降解来测评复合材料的吸附/降解能力。图3-7在一定的时间间隔内对刚果红溶液进行取样，刚果红溶液的浓度变化(C/C0)。与纯TiO2纳米颗粒相比，所有的复合材料都展现出比TiO2纳米颗粒更加优越的吸附/降解能力。将四种复合材料进行相互对比，其中CNTiO2-5%的吸附性能与光催化性能最为突出。与之前的XRD，DRS等性能表征相符。从图3-7小照片的小试管颜色对比中可以看出，复合材料在暗反应的时候只是起到一个吸附沉淀的作用，当可见光照射（300W的氙灯）时，才进行降解（光催化）作用，使有机染料溶液变透明澄清。4.结论1.本文成功的通过用溶剂热法和热处理方法制备出了一位多孔的C/NTiO2核壳纳米纤维复合材料。通过改变加入的纳米纤维的种类和量的多少可以调控最终的复合纳米纤维的光催化的效果优劣，能有效的抑制光生电子(e-)与空穴(h+)的复合。与纯TiO2纳米颗粒和其他复合材料相比，Co与Ni两者相互协调，最终得出CNTiO2-5%的光催化性能最优。2.在实际应用方面。因为在实验中100ml的有机的溶液只用了非常少的样品量，所以在实际工业生产应用中，完全可以保证经济效益性。3.在时间效率方面。从吸附到降解完成大约为3-5小时，所以时间周期短，符合实际应用的效益性；并且制备周期方面，因为制备只分为2个部分，所以工业的大批量生产也可以考虑其生产的可行性。参考文献1Raghava Reddy K, Gomes V G, Hassan M. 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