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相似文献
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1.
以四磺酸酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,玻璃和图案化的氧化铟锡(ITO)分别作为基底,制备了敏化薄膜TiO2-CuPcTs和ITO/TiO2-CuPcTs/ITO敏化器件.以罗丹明B(RhB)的可见光光催化降解为模型反应评价敏化薄膜的光催化性能.敏化薄膜采用UV-vis和Raman技术进行表征,同时利用敏化器件的结构特性,测定其在氮气和纯水体系下的光电流.研究结果表明,TiO2-CuPcTs可以有效地将光谱响应拓宽到可见光区,一级反应速率常数为空白TiO2薄膜的3.7倍.TiO2-CuPcTs薄膜光催化降解RhB的重复性能稳定.与ITO/TiO2/ITO器件相比,敏化器件ITO/TiO2-CuPcTs/ITO具有较高的光电流信号,验证了激发态的CuPcTs能够将电子转移到TiO导带上的敏化机理.  相似文献   

2.
采用溶胶-凝胶法制备了不同铕(Eu)掺杂量的TiO2纳米颗粒(Eu-TiO2),利用透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)及紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等方法对Eu-TiO2进行了物理特性的初步表征.结果表明:与未掺杂纳米TiO2比较,Eu-TiO2禁带宽度变窄,具有可见光光催化活性.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rho-damine B,RhB)为目标反应,探讨了Eu-TiO2不同制备条件对RhB降解光催化活性的影响,优化得到制备高活性Eu-TiO2最佳pH为3、掺杂比例(nEu/nTi)为0.05%、煅烧温度为500℃.研究了可见光照射下Eu-TiO2降解RhB和无色有机小分子水杨酸(SA)光催化反应条件及降解特性,RhB的12h深度氧化矿化率为60.2%,SA的8h降解率达到100%.通过跟踪测定可见光下Eu-TiO2光催化反应过程中氧化物种的变化,研究了可见光激发Eu-TiO2光催化反应机理,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(.OH)历程.  相似文献   

3.
用恒电流复合电沉积方法制备(Ni-Mo)/TiO2薄膜,以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对薄膜的表面形貌、晶相结构和光谱特性进行了表征,以刚果红为模拟污染物对薄膜的光催化性能进行了测定,并讨论了刚果红溶液的pH值对薄膜光催化活性的影响.采用循环伏安技术和向溶液中加入活性物种捕获剂的方法对薄膜光催化降解机理进行了探索.结果表明:(Ni-Mo)/TiO2薄膜是由粒径为50-100nmTiO2纳米粒子相和纳米晶Ni-Mo固溶体相构成的复合薄膜.薄膜具有较高的光催化活性,卤钨灯照射80min后,复合薄膜光催化刚果红的降解率是多孔TiO2(DegussaP25)/ITO(氧化铟锡)纳米薄膜的2.43倍.(Ni-Mo)/TiO2薄膜光催化活性的提高主要归因于薄膜层中有效形成的(Ni-Mo)/TiO2异质结和良好的电子通道,以及Ni-Mo纳米晶合金对溶解氧和激发电子还原反应的催化作用.分别给出了在紫外和可见光下薄膜光催化降解刚果红的反应机理.  相似文献   

4.
在具有条形电极的ITO(氧化铟锡)玻璃上负载Fe3 -TiO2薄膜,得到全固态平面型ITO/Fe3 -TiO2/ITO光电催化器件.利用Keithley 2400数字源电流表对器件施以一定的偏压,以气相甲醛的降解为模型反应,对器件分别进行了空气和氮气条件下的光电催化性能测试.结果表明,甲醛的存在能够增强体系的光电流,并且在氮气下器件的光电流明显大于在空气下的光电流,说明甲醛参与了电子的迁移过程.ITO/Fe3 -TiO2/ITO器件表现出比ITO/Fe3 -TiO2/ITO器件更高的光催化活性,且前者的光电流值小于后者,说明掺杂Fe3 所引起的电子迁移率的降低远大于所引起的激子分离几率的提高.ITO/Fe3 -TiO2/ITO器件在外加偏压下活性提高,但提高的幅度没有ITO/TiO2/ITO器件明显.  相似文献   

5.
通过静电纺丝法制备出含有Fe3O4纳米微粒的TiO2纳米纤维,再采用浸渍还原法将Au纳米微粒嵌入到TiO2纳米纤维上,制备出一种具有较强磁性和良好可见光响应能力的复合光催化材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见固体漫反射光谱仪(UV-VisDRS)等对样品的结构和形貌进行表征,并以降解罗丹明B(RhB)为模型反应,考察了样品在可见光照射下的光催化性能.结果表明,嵌入Au纳米微粒可使复合纳米纤维在可见光下降解RhB时表现出非常好的降解速率和降解率;同时,将Fe3O4纳米微粒嵌入TiO2纳米纤维内部可以赋予材料较强的磁性,使材料便于分离和重复利用.  相似文献   

6.
利用微波辅助溶剂热法合成了In-Si共改性的TiO2光催化剂.粉末X射线衍射(XRD)、激光拉曼(Raman)光谱、N2吸脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等实验表明,尽管掺杂和改性后TiO2结晶度略有降低,但不影响光催化剂锐钛相的形成.Si掺杂入TiO2晶格使颗粒变小,比表面积变大.In不能进入TiO2晶格,在TiO2表面形成了In2O3.罗丹明B(RhB)降解实验显示,In-Si共改性TiO2表现出很高的紫外和可见光催化活性,Si:In:Ti的摩尔比为0.03:0.02:1的样品(IST-2)光催化活性最高,紫外光下3 min即可将RhB降解完全,可见光下120 min RhB降解率为97%,这是由材料的高表面积,In2O3-TiO2复合半导体之间高效电荷转移及染料敏化等共同作用所致.对于苯酚,光催化降解则相对缓慢,700 min内尚不能降解完全.  相似文献   

7.
银促进的TiO2光催化降解甲基橙   总被引:14,自引:0,他引:14  
 采用溶胶-凝胶和水热协同法制备了不同Ag含量的负载型Ag-TiO2样品,这些样品具有较大的比表面积和较小的粒径. 适量负载金属银后的TiO2在紫外及可见光下的光催化活性均得到提高. 银在TiO2上的最佳负载量为0.15%, 过高的负载量反而会降低TiO2光催化降解甲基橙的活性. 由于反应机理的不同,银负载对TiO2可见光下催化活性的提高要明显高于对其紫外光下催化活性的提高. 在可见光照射下,从激发态染料注入到TiO2导带的电子迅速转移到了Ag原子簇, Ag原子簇通过促进电荷分离抑制了电子和染料正离子自由基的复合,从而促进了光催化过程. 研究结果表明,有效地促进电荷分离以及激发态电子和氧气分子的反应是提高染料敏化光催化活性的关键.  相似文献   

8.
采用离子束溅射技术制备出TiO2/ITO、Zn2+掺杂的TiO2(TiO2-Zn)/ITO和TiO2/ZnO/ITO薄膜,采用表面敏化技术和旋转涂膜法,制备出(1,10-邻菲咯啉)2-2-(2-吡啶基)苯咪唑钌混配配合物(Rup2P)表面敏化的TiO2基复合薄膜Rup2P/TiO2/ITO、Rup2P/TiO2-Zn/ITO和Rup2P/TiO2/ZnO/ITO.表面光电压谱(SPS)结果发现:敏化后的TiO2基薄膜在可见区(400-600nm)产生SPS响应;TiO2基薄膜的能带结构不同,其在400-600nm和350nm处的SPS响应的峰高比不同.利用电场诱导表面光电压谱(EFISPS),测定TiO2基薄膜和表面敏化TiO2基复合薄膜各种物理参数,并确定其能带结构.分析可知,表面敏化TiO2基复合薄膜在400-600nm的SPS响应峰主要源于Rup2P分子的中心离子Ru4d能级到配体1,10-邻菲咯啉π*1和2-(2-吡啶基)苯咪唑π*2能级的跃迁;TiO2中Zn2+掺杂能级有利于Ru4d能级到配体π*1和π*2跃迁的光生电子向TiO2-Zn导带的注入;TiO2/ZnO异质结构有利于光生电子向ITO表面的转移,从而导致可见光(400-600nm)SPS响应增强以及光电转换效率的提高.  相似文献   

9.
Fe、N共掺杂TiO2纳米管阵列的制备及可见光光催化活性   总被引:2,自引:0,他引:2  
应用电化学阳极氧化法结合浸渍和退火后处理制备了Fe和N共掺杂的TiO2纳米管阵列光催化剂,并用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)仪对其进行了表征.结果表明,Fe、N共掺杂对TiO2纳米管阵列的形貌和结构没有明显影响,Fe和N均掺入了TiO2晶格.紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱显示Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列的吸收带边较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列红移,可见光吸收增强.以可见光催化降解罗丹明B(RhB)考察了材料的光催化活性,Fe和N共掺杂TiO2纳米管阵列对RhB的降解速率较纯TiO2纳米管阵列和单一掺杂TiO2纳米管阵列明显提高,证明了Fe、N共掺杂产生的协同效应提高了TiO2纳米管阵列在可见光照射下的光催化活性.  相似文献   

10.
制备了具有分级结构的海胆状TiO2纳米材料,并通过原位沉积法将可见光响应的Ag3PO4纳米颗粒沉积到TiO2的纳米分级结构上,合成了具有高效稳定可见光催化性能的系列TiO2分级结构/Ag3PO4复合材料,对比测试了系列材料对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能.结果表明,TiO2分级结构/Ag3PO4复合材料光催化性能明显高于纯相的Ag3PO4光催化剂,同时也明显优于TiO2(P25)/Ag3PO4复合光催化剂,其中分级结构TiO2与Ag3PO4摩尔比为1∶1的复合材料具有最强的光催化性能,在可见光照射6min内可实现RhB的完全脱色.分析结果表明,与纳米颗粒TiO2相比,具有海胆状纳米结构的TiO2可为Ag3PO4的负载提供更多的担载位点,增加TiO2和Ag3PO4的接触面积,进而提升Ag3PO4光激发产生的光生电子-空穴的分离效率.同时在光降解过程中,Ag3PO4表面存在的少量Ag+会逐渐还原成单质Ag0,通过Ag0的等离子体共振效应,可增加对光子的吸收转换能力,从而进一步提高该复合材料光催化降解染料的性能.  相似文献   

11.
Dai W  Wang X  Liu P  Xu Y  Li G  Fu X 《The journal of physical chemistry. B》2006,110(27):13470-13476
TiO2 films on Al alloy (Al), indium-tin oxide glass (ITO/glass), and glass were prepared by a dip-coating method. ITO is found to have a higher work function, while the work function for Al is lower than that of TiO2 films. An electron transfer is indicated to occur in the interfaces between TiO2 films and conducting substrate Al or ITO, which results in an Ohm contact or Schottky barrier under the transient equilibrium UV radiation conditions. Photocatalytic measurements showed that the TiO2 films on Al have a higher activity for photocatalytic oxidation of C2H4, but the activity for photocatalytic degradation of oleic acid is lower as compared with TiO2 films on glass. Alternatively, TiO2 films on ITO give completely contrary photocatalytic performance to those on Al. These observations could be associated with the electron transfer, in which Al acts as an electron donor and offers electrons to TiO2, allowing photocatalytic oxidation of ethylene to proceed by the photogenerated electrons, while ITO could be an acceptor for the photogenerated electrons, which is beneficial to photocatalytic degradation of oleic acid by the photogenerated holes. This electron-transfer model could be extended to other photocatalytic systems.  相似文献   

12.
We report that oxidized multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) can be synchronously dispersed and functionalized in TiO2 sol via an in situ sol-gel process. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, and atomic force microscopy (AFM) were used to characterize the functionalized MWCNTs. The results revealed that the hydrolysis and condensation originated from Ti(OC4H9)4 molecules favor the dispersion of MWCNTs in as-prepared TiO2 sol. Based on the strong interaction between the oxidized MWCNTs and TiO2 sol during the in situ sol-gel process, MWCNT (core)-TiOx (shell) tubular composites and TiO2 nanotubes can be obtained through filtrating, washing, and annealing of this kind of TiO2 sol containing functionalized MWCNTs, as revealed by TEM, XPS, Raman spectroscopy, and redispersion experiment. By casting the dilute dispersion of functionalized MWCNTs onto a hydrophilic Si surface, discrete and individual nanotubes can be observed by AFM.  相似文献   

13.
TiO2晶型对Au/TiO2上光催化分解臭氧的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
董芳  杨冬梅  张敏  杨建军 《催化学报》2007,28(11):958-962
以不同晶型TiO2为载体,采用沉积-沉淀法制备了Au/TiO2光催化剂,并用紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱(XPS)和表面光电压谱(SPS)等手段进行了催化剂表征,详细考察了Ti O2晶型对Au/TiO2光催化分解臭氧活性的影响.结果表明,光催化分解臭氧的活性顺序为Au/P25>Au/Anatase>Au/Rutile,这与不同的单一Ti O2对光催化臭氧分解的活性顺序是一致的.但在TiO2上沉积金后,其对光催化臭氧的分解活性有了显著的提高.由催化剂的Au4fXPS分析发现,不同晶型Ti O2上的电荷向金簇迁移的能力有明显差异,加之载体本身对光催化臭氧分解活性不同,两者协同作用导致负载金催化剂光催化分解臭氧活性的不同.SPS信号强度与催化剂光催化活性有很好的对应关系,SPS信号越强,光生电子和空穴分离效率越高,光催化活性越好.  相似文献   

14.
Transparent, ordered nanoporous TiO2/Al2O3 composite films doped with metal elements (Ru, Si, and Te) and nonmetal elements (N, C, and S) were fabricated by successive anodization and sol-gel process directly on glass substrates covered with a tin-doped indium oxide (ITO) film. The doping of ruthenium, nitrogen, carbon, and sulfur in TiO2 exhibited an enhanced effect on the absorbance, while the doping of silicon and tellurium showed little effect. Particularly, the N- and Ru-doped TiO2/Al2O3 films on ITO/glass developed an enhanced absorption red shift of 580 nm (-N) and 500 nm (-Ru). The nanoporous TiO2/Al2O3 composite film exhibited the highest photocatalytic activity in decomposing acetaldehyde under ultraviolet-light irradiation, with a value of 13 times in initial reaction rate or 7.8 times in quantum yield higher than a commercially available TiO2 material, Degussa P25. The ultraviolet-light photocatalytic activities of nanoporous TiO2/Al2O3 films were enhanced by the doping of nitrogen, carbon, and sulfur but slightly weakened by the doping of ruthenium, silicon, and tellurium. Particularly, the nanoporous N-doped TiO2/Al2O3 films exhibited effective photocatalytic activity on ultraviolet light decomposition of a highly toxic dioxin, HpCDD, and gave the highest decomposition rate of approximately 95% (via 7 h of irradiation) for the specimen with a dopant content of 1.7 wt % nitrogen.  相似文献   

15.
超临界流体干燥法制备TiO2/C纳米粒子及光催化性能   总被引:1,自引:1,他引:0  
以TiCl4为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO2/C复合光催化剂.以苯酚的光催化降解对所得催化剂的催化活性进行了评价.结果表明,纳米TiO2/C复合粒子与单组分TiO2比较,复合粒子光催化活性高于单组分的TiO2,h苯酚降解率高达975 %,COD为957%.并用XRD、TEM、 UV-Vis和XPS等手段进行了表征,iO2以锐钛矿型形式存在.比较了不同制备方法制得的TiO2/C复合催化剂,得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,比表面积大,分散性好,光催化活性高等特点.  相似文献   

16.
Ag/TiO2复合纳米催化剂的制备和表征及其光催化活性   总被引:16,自引:0,他引:16  
 采用光还原沉积贵金属法,制备了Ag/TiO2复合纳米催化剂.通过调节溶液的pH值控制TiO2表面负载银的形貌,利用AAS,XRD,TEM和XPS等手段对样品进行了表征.以苯胺氧化为模型反应,考察了Ag/TiO2复合纳米催化剂样品的光催化活性以及银沉积量和沉积形貌对催化剂活性的影响.结果表明,通过调控光还原沉积条件,可在平均粒径为24nm左右的TiO2颗粒上获得3nm左右均匀分散的银粒子;在TiO2上沉积适量的具有较高分散度的金属Ag,能有效提高TiO2对苯胺氧化反应的光催化活性.  相似文献   

17.
 用溶胶-凝胶法在表面包覆了SiO2的磁基体Fe3O4上负载TiO2,从而得到了易于磁性固液分离的磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂,并通过IR,XRD,SEM和XPS等测试手段对催化剂进行了表征.研究了磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂对亚甲基蓝溶液脱色的性能,并考察了WO3掺杂量对样品催化活性的影响.结果表明,n(WO3)/n(TiO2)=0.001时,磁载WO3-TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂的催化活性最高,循环使用3次时脱色率仍保持在98%.  相似文献   

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