氟离子掺杂和吸附对二氧化钛光催化活性的影响.pdf

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1、物理化学学~(Wu／iHuaxueXuebao)MarchActa．一Chim．Sin．2012，28(3)，641-646641【Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201201161、nnr．whxb．pku．edu．cn氟离子掺杂和吸附对二氧化钛光催化活性的影响高岳君许宜铭(浙江大学化学系，杭州310027)摘要：已有文献报道，在二氧化钛的体相和表面分别掺杂和吸附氟离子，都能加快水中有机化合物的光催化降解．前者归结于表面形成的三价钛离子促进光生载流子分离，后者归结于双电层中的氟离子促进羟基自由基脱附．但是，有关它们之问的活性差异未

2、见有文献报道，本文采用水热法，以钛酸丁酯和氟化铵为原料，合成出具有不同氟离子掺杂量的光催化剂．通过苯酚降解反应，研究氟化钠和硝酸银外部加入对这些催化剂光催化性能的影响．结果表明：无论是处于二氧化钛的体相，还是处于二氧化钛的双电层外层和内层，这些氟离子都能促进苯酚的光催化降解．但是，它们的相对活性依次降低．此外，在催化剂的水悬浮液中，同时加入硝酸银和氟化钠，能进一步加快苯酚的光催化降解，且该反应的速率远远大于单独加入氟化钠或硝酸银时的速率总和．这说明将导带电子的还原过程和价带空穴的氧化过程耦合起来，是提高二氧化钛光催化量子效率的有效途径．关键词：光催化：二氧

3、化钛：氟离子：掺杂：吸附中图分类号：0643Efect0fFluorideDopingandAdsorptiononthePhotocatalyticActivityofTiO2GAOYue—JunXUYi—Ming(DepartmentofChemistry,Zh~iangUniversity,Hangzhou31002LPR．China)Abstract：IthasbeenreportedlhatbulkdopingorsurfacemodificationofTiO2withfluorideionscanenhanceitsphotocatalyti

4、cactivityfordegradationoforganiccompoundsinwater．TheeffectoftheformerISascribedtoenhancedseparationofphotogeneratedchargecarriersthroughtheSUrface．formedTi。specwes，whereasthatoflheIatteriSascribedl0enhanceddesorptionofhydroxylradicalsthroughtheinter『aciaIfluorideions．However．thedi

5、ferenceinactivitybetweentwomodifiedcatalystshasnotbeeninvestigated．Inthiswork，diferentfluoride—dopedsampleswerehydrothermalypreparedfrOmbutyltitanateandNH,F．TheirphotocatalyticactivitiesaReradditionofNaForAgNO3totheaqueoussuspensionwereevaluatedusingphenoldegradationasamodeIreacti

6、on．AIJthefluorideionsfntheoxideIatticesandintheouterandinnerHelmholtzdoublelayersofTiO2werepositivetophenoldegradation．butlhemagnitudeoftheirinfluencesfollowedadecreasingorder．Moreover，phenoldegradationinthepresenceofbothNaFandAgNO3wasmuchfasterthanthesumoftheirindividualrates．The

7、seresultsindicatethatcombinationol’conductionbandelectronreductionandvalencebandholeoxidationiSanefectivewaytOimprovethequantumyieldofTiO2phOtOcatalysis．KeyWords：Photocatalysis；Titaniumdioxide；Fluorineion；Doping；AdsorptionReceived：September25，2131l；Revised：January4，2012；Publishedo

8、nWeb：January16．2012．Corresponding