編號：NMJS07638
篇名：硼摻雜二氧化鈦提高光催化性能
作者：周建偉 魏正妍 孫妙 郝依伊 黃靜 張炎 劉瑞霞
關鍵詞： 二氧化鈦 硼氫化鈉 水熱法 摻雜 氧空位 光催化
機構(gòu)： 新鄉(xiāng)學院能源與燃料研究所 新鄉(xiāng)學院化學化工學院
摘要： 以納米銳鈦礦二氧化鈦(TiO2)為原料、硼氫化鈉(NaBH4)為硼源和還原劑,采用一步水熱法制備了硼(B)摻雜含有氧空位的B/TiO2光催化劑。利用X射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、紫外-可見漫反射光譜(DRS)、X射線電子能譜(XPS)、電子順磁共振譜(EPR)等,對樣品進行結(jié)構(gòu)及性能表征。以亞甲基藍(MB)作為目標降解物,進行光催化實驗,考察B摻雜與氧空位對TiO2光催化性能的影響。結(jié)果表明,在紫外光照射下,B/TiO2催化反應的一級反應速率常數(shù)是單一相TiO2的1.7倍;在可見光照射下,B/TiO2催化反應的一級反應速率常數(shù)是純石墨相氮化碳(g-C3N4)的3.2倍。反應活性物種的捕獲實驗表明,在體系中起光催化氧化作用的活性物種主要是空穴。光催化活性的提高歸因于:適量的B摻雜和合適的氧空位的協(xié)同作用。適量的B摻雜可使TiO2的載流子捕獲位增多,有效增加了樣品光催化反應的氧化位點,延長了載流子的壽命和有利于電荷的傳遞;合適的氧空位可拓寬其光吸收范圍和提高光生載流子的傳導性。
