| B,N共掺杂的In2O3/TiO2制备与光催化产氢性能研究 |
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| 引用本文： | 李宸,陈凤华,叶丽,李伟,于晗,赵彤.B,N共掺杂的In2O3/TiO2制备与光催化产氢性能研究[J].化学学报,2020,78(12):1448-1454. |
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| 作者姓名： | 李宸 陈凤华 叶丽 李伟 于晗 赵彤 |
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| 作者单位： | a 中国科学院化学研究所 极端环境高分子材料重点实验室 北京 100190;b 中国科学院大学 化学科学学院 北京 100190 |
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| 摘 要： | 为拓宽TiO2的光吸收范围以及提高光生载流子的利用率，本工作利用B，N共掺杂改性的方法，通过聚合物前驱体法设计并制备了In2O3改性的TiO2光催化剂.在前驱体合成中引入了聚乙二醇（PEG）作为致孔剂.PEG在前驱体转化为无机氧化物的热处理过程中分解离去、形成介孔等不同尺度的孔隙，提高了样品的比表面积.异质结结构在产物中得到有效构筑，带隙宽度由P25的3.09 eV缩窄至2.71 eV（样品IT-500，500℃退火产物）.B，N掺杂进入TiO2晶格内，形成了Ti-N-B和Ti-O-B结构，同时也存在N的填隙掺杂，有助于带隙的缩窄、并拓宽可见光吸收范围.In2O3/TiO2异质结结构的构筑，促进了电子-空穴对的分离与转移，提高了光生载流子的利用率.在大于380 nm可见光的照射下，样品IT-500的可见光催化产氢速率达到了5961 μmol·g-1·h-1，催化剂经过分离回收后进行循环实验，仍能保持良好的光催化活性.为了进一步提高其回收性，利用气纺丝制备了B，N掺杂的In2O3/TiO2纳米纤维棉，在最佳焙烧温度500℃下，所获得的纤维棉状光催化剂的氢气产生速率达到1186 μmol·g-1·h-1，纤维棉简化了回收再利用的过程，经过5次循环实验后仍能达到初始产氢速率的97%.
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| 关 键 词： | 光催化 TiO2 非金属元素共掺杂 异质结 可见光响应 纳米纤维 |
Preparation and Photocatalytic Hydrogen Production of B,N Co-doped In2O3/TiO2 |
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| Li Chen,Chen Fenghua,Ye Li,Li Wei,Yu Han,Zhao Tong.Preparation and Photocatalytic Hydrogen Production of B,N Co-doped In2O3/TiO2[J].Acta Chimica Sinica,2020,78(12):1448-1454. |
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| Authors: | Li Chen Chen Fenghua Ye Li Li Wei Yu Han Zhao Tong |
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| Institution: | a Key Laboratory of Science and Technology on High-tech Polymer Materials, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;b School of Chemical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | photocatalysis TiO2 Co-doping of non-metallic elements heterojunction visible-light response nanofiber |
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