微观形貌可控TiO2的制备及其光解水产氢性能.pdf

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1、第32卷第8期无机化学学报V01．32No．82016年8月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1375．1382微观形貌可控TiO2的制备及其光解水产氢性能李曹龙’l12王飞，2唐媛媛2唐俊彦2曹菲，2上官文峰31中国药科大学理学院无机化学教研室，南京211169)(中国药科大学生物医药功能材料重点实验室，南京211169)(上海交通大学机动学院燃烧与环境技术中心，上海200240)摘要：通过简单的沉淀、水热、溶剂热和溶胶凝胶法分别制备出实心球s．TiO2)、空心球(h．TiO2)、纳米管a．TNT)~介孔形状fm—TiO2

2、)的锐钛矿晶型结构TiO光催化材料。采用HRTEM、FESEM、XRD、UV．Vis、N吸一脱附和光解水制氢反应等对催化材料的微观表面结构、光吸收性能以及不同形貌光催化剂的光解水制氢的性能对比研究。结果表明：s—TiO具有最高的光催化活性，主要归功于s—TiO，独特的微观形貌结构所致TiO，是由亚微晶颗粒组成的介孑L状实心球，亚微晶粒径相比较其它形貌的材料要小，有利于光生载流子的迁移，抑制电子一空穴对的体相复合，导致活性提高。同时，晶化过程用于传质通道的无序微孔可以束缚用作牺牲剂的CHOH分子．使得空穴快速被牺牲剂消耗，减少与电子复合。关键词：形貌；二氧化钛

3、；光催化；水分解；氢气中图分类号：0643．36文献标识码：A文章编号：1001．4861(2016)08—1375．08DOI：tO．11862／CJIC．2016．187SynthesisandPhotochemicalPerformancesofMorphology-ControlledTiO2PhotocatalystsforHydrogenEvolutionunderVisibleLightLICao—Long，’WANGFeiTANGYuan-YuanTANGJun-YanCAOFeiSHANGGUANWen—Feng。(~Departmento

4、fInorganicChemistry,CollegeofScience，ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing211169，China)(2KeyLaboratoryofBiomedw~FunctionalMaterials，ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing211169，China)(3ResearchCenterforCombustionandEnvironmentTechnology,Shanghai∞TongUniversity,Shanghai200240，China)A

5、bstract：TiO2solidspheres(s—TiO2)，hollowspheres(h-TiO2)，nanotubes(a—TNT)andmesoporousTiO2(m—TiO2)weremorphology—controlledconstructedviafacilesolutionsynthesisandsolventthermalmethods．ThedifferentsurfacepropertiesandelectronicstructureswerecharacterizedbyHRTEM，FESEM，XRD，UV-VisandN2a

6、bsorption—desorptionmeasurements．ThephotocatalyticperformancewasevaluatedbyH2evolution，whichshowedmorphology—differentphotocatalyticactivities．AmongtheseTiO2photocatalysts．s-Ti02gavethebestperformanceinthephotocatalyticactivity，whichmightbeattributedtoitsspecialmesoporoussolidspher

7、esconstructedbytinywell-crystallizedTiO2nanocrystals．Thebasicbuildingblocksinthemesoporoussolidspheresfacilitatedthetransportofphoto—excitedcarrier，andrestrictedtherecombinationofelectron-holepair，whichenhancedthephotocatalytieactivity．Furthermore，themesoporousstructureofs．TiO2show

8、edtheadvantageincombiningt