鉍基氧化物-TiO2復(fù)合材料光催化的研究.pdf

1、光催化不是一個單一的學(xué)科，它是催化化學(xué)和光化學(xué)交織在一起的學(xué)科，顧名思義，光催化的要素包括光和催化劑兩個方面。光就好比是一種良藥，而催化劑則是這種良藥的藥引子。光催化劑在光催化反應(yīng)中起到了關(guān)鍵的作用。光催化劑的特殊活性晶面通常用來提高光催化活性。實際上，這個特殊活性面還有很多其它的優(yōu)點被忽略了。在本文里，我們用晶體的特殊暴露面作為襯底構(gòu)建了一種能夠良好結(jié)合的異質(zhì)結(jié)，具有高效率的光生載流子傳輸通道。選擇(001)主暴露面的銳鈦礦TiO2來

2、合成(001)暴露面的Bi2WO6，最后得到Bi2WO6(001)/TiO2(001)異質(zhì)結(jié)。在這個體系中，TiO2(001)的晶格常數(shù)(0.26741 nm)非常接近Bi2WO6(020)面的晶格常數(shù)(0.27180 nm)或者(200)面的晶格常數(shù)(0.27285 nm)，(001)暴露面的Bi2WO6沿著{020}和{200}面外延生長在銳鈦礦TiO2的(001)面上會遇到更小的阻力。作為比較組，Bi2WO6納米晶體不能夠生長在P

3、25型二氧化鈦的(101)面上，證明了{001}面的襯底是合成這種異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。Bi2WO6(001)/TiO2(001)異質(zhì)結(jié)被證明是一種理想的傳輸通道，可以延長光生載流子對的分離時間，提升光催化效果。這項研究提出了運用特殊晶面襯底構(gòu)建高載流子傳輸效率的異質(zhì)結(jié)溝道的方法。用同樣的思路和方法，我們還對Bi4Ti3O12進行了類似地研究，發(fā)現(xiàn)TiO2(001)的晶格常數(shù)(0.26741 nm)非常接近Bi4Ti3O12(020)暴