TiO2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究.pdf

《TiO2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化学工程师ChemicalEngineer2016年第O2期科研：与Au／TiO2纳米光催化剂的开发：制备及光催化性能研究木高溢，刘佳雯，李中华(1．光电带隙材料省部共建教育部重点实验室，哈尔滨师范大学，黑龙江哈尔滨150025；2．微系统与微结构制造教育部重点实验室，哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150080)摘要：采用水热法制备TiO：纳米粒子，通过光化学还原沉积法制备了Au／TiO光催化剂，并利用SEM、XRD、EDS和DRS等技术对样品进行了表征，考察了不同Au含量对TiO纳米粒子光催化分解水制氢活性的影响。研究结果表明，通过此方法可以成功地将Au纳米粒子均匀地分散

2、在TiO纳米粒子表面，用适量Au进行表面修饰不仅能提高TiO对可见光的吸收，还可以促进TiO光生电子一空穴对的分离效率，从而提高了TiO：纳米粒子的光催化活性。其中，3％Au／TiO纳米粒子的光催化活性最高。关键字：Au／TiO；光催化；可见光；分解水中图分类号：0643．36文献标识码：APreparationandphotoeatalyticpropertiesofAIl厂rio2nano-photocatalystsGAOYi，LIUJia-wen，LIZhong-hua(1．KeyLaboratoryforPhotonicandElectronicBandgapM

3、aterials，MinistryofEducation，HarbinNormalUniversity，Harbin150025，China；2．KeylaboratoryofMicro—SystemsandMicro—StructuresManufacturing，MinistryofEducation，HarbinlnstitnteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Au／TiO2photocatalystswerepreparedbyphotocatalyticreductionreactionstodepositAuo

4、nthesurfaceofTiO2nanoparticlespreparedbyhydrothermalmethod．ThesampleswerecharacterizedbySEM，EDS，XRDandDRStechniques．TheeffectoftheamountofAuonthephotocatalyticactivityofTiO2nanoparticlesforhydrogenevolutionfromwatersplittingwasinvestigated．TheresultsshowthatAunanoparticleswereuniformlydis

5、persedonthesurfaceofTiO2nanoparticles．ThesurfacemodificationwithappropriateamountofAunotonlycanextendtheabsorptionspectrumofTiO2nanoparticles，butalsocanenhancetheseparationefficiencyofTiO2photoinducedelectron—holepairs，therebythephotocatalyticactivityofTiO2nanoparticlescanbeimproved．Among

6、aJlthesamples，3％Au／TiO2nanoparticlesshowthehighestphotocatalyticactivity．Keywords：Au／TiO2；photocatalytic；visiblelight；watersplitting用半导体光催化将水分解为H和O：是一种将学稳定性、高活性、无毒、低成本等优点。但是，由于太阳能转化为化学能的有效手段]。这个领域的研TiO带隙较宽，因此，TiO光催化剂仅对紫外光有究最初是被日本科学家Honda和Fujishima发现响应，使其不仅对太阳光的利用率低，而且量子效的，通过光照TiO：(金红石)单晶电

7、极可光电催化分率也低。目前，研究者主要集中于对TiO自身的改性解水产H，这一现象为利用太阳能直接转化为氢能或修饰来提高其对可见光的响应，如离子掺杂f4．、提供了可能。而太阳光主要是由可见光(400<<贵金属沉积[]、半导体耦合[9,10等。2008年，Awazu[“]800nm)组成(～50％)，因此，开发高效的可见光半导等人首次将表面等离子体共振效应(SurfacePlas—体光催化剂是光催化分解水的主要目标。mOBResonance，SPR)~l入光催化领域并提出了等离在众多的半导体光催化剂中，TiO：具有物理化子体光催化