金红石相TiO2纳米棒的氢化处理及其光催化活性

崔海琴; 井立强; 谢明政; 李志君

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以钛酸四丁酯为钛源,通过盐酸调制的水热法制备出了具有棒状结构的金红石相纳米TiO2,并进一步进行高温氢化处理.采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外-可见-近红外漫反射(UV-Vis-NIR DRS),电子顺磁共振(EPR)和表面光伏(SPS)等测试手段对样品进行表征,以气相乙醛和液相苯酚为目标污染物考察催化剂的光催化活性.结果表明:随着高温氢化处理时间的延长,TiO2样品的可见光吸收逐渐增强,其颜色逐渐由白色转变成灰色,这主要与引入的Ti3+/氧空位缺陷有关.表面光电压谱和羟基自由基测试表明,适当时间的氢化处理有利于光生电荷的分离.在光催化氧化降解气相乙醛和液相苯酚过程中,经适当时间氢化处理的样品表现出高的可见光催化活性.并且可见光催化活性的规律与紫外光下的是一致的.这是因为氢化处理后在导带底下方引入了缺陷能级,拓展了可见光响应.过度的氢化处理会在TiO2导带下方引入较低的缺陷能级,使光生电荷的复合加剧,导致光催化活性降低.

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来源
《物理化学学报》 |2014年第10期|1903-1908|共6页
作者
崔海琴; 井立强; 谢明政; 李志君;
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作者单位

黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨150080;

黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨150080;

黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨150080;

黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨150080;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类化学动力学、催化作用;
关键词
TiO2; 氢化处理; 缺陷; 光生电荷分离; 光催化;

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