納米Fe2O3的TiO2復(fù)合改性及其提高的可見(jiàn)光催化性能.pdf

1、可見(jiàn)光響應(yīng)的半導(dǎo)體氧化物Fe2O3由于其地球中含量豐富、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等在光催化降解污染物和光電化學(xué)分解水等方面得到了越來(lái)越多的關(guān)注。但是由于其帶隙較窄，光生電荷的復(fù)合幾率非常高，因此限制了其在光電催化領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。通過(guò)自然中的瀑布的啟示，我們首次提出少量寬帶系半導(dǎo)體TiO2復(fù)合窄帶系半導(dǎo)體Fe2O3的辦法來(lái)延長(zhǎng)可見(jiàn)光下Fe2O3的光生電荷壽命，進(jìn)而提高高能電子的利用效率，提高催化活性。并通過(guò)磷酸根作為橋聯(lián)基進(jìn)一步提高高能電子的利用效率

2、。重點(diǎn)利用氣氛調(diào)控的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)光伏等技術(shù)揭示光生電荷的分離、傳輸?shù)葎?dòng)力學(xué)過(guò)程，從而揭示影響光電催化的根本原因。主要涉及兩方面的工作:
　　 采用簡(jiǎn)單的濕化學(xué)法實(shí)現(xiàn)了TiO2與Fe2O3的有效復(fù)合。TiO2的引入提高了Fe2O3可見(jiàn)光下降解液相苯酚和氣相乙醛的活性及光電流密度。基于不同氣氛調(diào)控的表面光電壓譜測(cè)試，揭示了TiO2的引入提高了高能電子利用效率是其催化活性提高的關(guān)鍵因素。瞬態(tài)光伏進(jìn)一步證實(shí)了TiO2的引入延長(zhǎng)了光生載流子

3、的壽命。光生載流子壽命的延長(zhǎng)預(yù)示著光生電荷的分離效率得到提高，這深入的揭示了復(fù)合樣品在可見(jiàn)光下催化活性的提高。
　　 采用簡(jiǎn)單的濕化學(xué)法實(shí)現(xiàn)了磷酸根橋聯(lián)的TiO2和Fe2O3的有效復(fù)合。適量磷酸根的橋聯(lián)顯著的提高了Fe2O3可見(jiàn)光下降解液相苯酚和氣相乙醛的活性及光電流密度。基于電化學(xué)數(shù)據(jù)及表面光電壓測(cè)試結(jié)果，認(rèn)為磷酸根的橋聯(lián)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了有效復(fù)合，提高了高能電子的利用效率。同時(shí)，引入磷酸根橋聯(lián)也實(shí)現(xiàn)了鈷和TiO2的有效復(fù)合，進(jìn)一步