新型TiO2復(fù)合材料制備及光催化性能研究.pdf

1、自從1972年日本科學(xué)家Fujishima和Hoda發(fā)現(xiàn)二氧化鈦電極上制氫的現(xiàn)象，多相光催化引起廣大學(xué)者的濃厚興趣，全世界學(xué)者對(duì)多相光催化進(jìn)行大量的研究，探索光催化原理，致力提高可見光吸收效率和電子空穴分離效率以提高太陽(yáng)光和可見光催化效率，例如，通過(guò)合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、修飾、形成半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)或金屬半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)。本工作研究以下內(nèi)容：
　　1.采用浸漬法，以醋酸鈷作為鈷源制備了Co2+表面修飾TiO2納米棒，Co2+(2％)/TiO2光催

2、化效率最好，并發(fā)現(xiàn)Co2+離子表面修飾TiO2可以使電子空穴有效分離。通過(guò)分析在退火溫度為100和200℃時(shí)，樣品有Co(OH)2存在。在光催化性能實(shí)驗(yàn)中，Co/TiO2-50樣品中Co2+離子與光子發(fā)生協(xié)同作用降解RhB溶液；并發(fā)現(xiàn)退火溫度100和200℃樣品光催化效率最高。
　　2.通過(guò)水熱法制備了Cu2O與TiO2空心結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)，并在可見光和太陽(yáng)光照射下的光催化降解RhB溶液。在可見光和太陽(yáng)光照射下，與TiO2NP、TiO2

3、HS和Cu2O/TiO2NP相比，由于空心結(jié)構(gòu)和Cu2O與TiO2的異質(zhì)結(jié)構(gòu)使光生電子空穴有效分離，導(dǎo)致Cu2O/TiO2HS擁有最高的光催化活性。
　　3.通過(guò)光沉積法制備了離子共振體系A(chǔ)g/AgCl與空心TiO2結(jié)合高效催化劑，是純TiO2空心結(jié)構(gòu)催化效率的13倍。通過(guò)一系列電化學(xué)分析，我們認(rèn)為Ag/AgCl的LSPR效應(yīng)導(dǎo)致電子空穴的有效分離。
　　4.通過(guò)碳球?yàn)槟０?溶膠凝膠制備Ti3+自摻雜空心結(jié)構(gòu)TiO2（RTi

4、O2HS）。RTiO2HS樣品的直徑和殼厚度分別約為800-950nm和20-30nm，RTiO2HS顯示高效太陽(yáng)能和可見光光催化效率。RTiO2HS能提高光催化效率的原因是NaBH4還原TiO2使Ti4+形成Ti3+，這使得TiO2顆粒中形成氧空位，拓寬了光譜的吸收范圍并且促使了光生電子空穴有效的分離。
　　5.通過(guò)光還原沉積制備Ag-RTiO2HS離子共振材料，該材料由于LSPR效應(yīng)，太陽(yáng)光催化效率提是RTiO2HS的1.5倍