CoOx改性TiO2光催化剂的制备、优化及其光催化分解水析氢性能研究

吴玉琪; 吕功煊; 李树本

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利用热分解法制备了不同掺杂量的CoOx-TiO2系列光催化剂,并优化了制备方法.在用XRD、TEM和XPS等技术对催化剂表征的基础上,探讨了乙醇作为电子给体时CoOx改性对P25-TiO2光催化分解水析氢性能的影响.本文还利用连续瞬态电流-时间响应和循环伏安法等电化学方法,考察了CoOx-TiO2改性系列光催化剂光照条件下电流响应强度、起始光电响应特性差别及光催化析氢电位变化等光电化学性能.光催化性能实验结果表明,适当掺杂CoOx(110～400℃焙烧时最佳掺杂量约为0.4wt%Co,500℃焙烧时最佳掺杂量约为0.6～0.8wt%Co)能够显著地提高TiO2析氢光催化性能,产氢速率提高2个数量级.另外在适当温度下的热处理,能够改善催化剂光催化性能(最佳处理温度为300～400℃).光电化学性能评价结果表明,适当掺杂CoOx和适当温度下焙烧能在催化剂表面形成较多的析氢活性物种--含钴复合物,能有效增强催化剂光电流响应强度,并使得析氢光还原电位向有利于析氢方向位移.高含量掺杂CoOx会在催化剂表面形成某种碳化物物种,大量含钴复合物活性中心的出现会降低光吸收效率,增加TiO2表面光生电子-空穴复合率而使催化剂失去析氢光催化性能.

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来源
《无机化学学报》 |2005年第3期|309-314|共6页
作者
吴玉琪; 吕功煊; 李树本;
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作者单位

中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室,兰州,730000;

中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室,兰州,730000;

中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室,兰州,730000;

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正文语种 chi
中图分类催化反应;
关键词
光催化; 光电化学; CoOx-TiO2; 制氢;

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