反蛋白石型黑TiO_2光子晶体的制备与光催化性能

Release time:2024-12-23| Hits:

Key Words:光子晶体;黑TiO_2;表面氢化;氧空位缺陷;光催化性能

Abstract:采用硬模板法制备了反蛋白石型TiO_2光子晶体,对其氢化处理后得到黑TiO_2光子晶体(H-IO TiO_2)。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱分析等手段,确定了H-IO TiO_2表面存在大量Ti~(3+)和O空位缺陷,导致吸收光谱的红移。催化剂的光催化活性采用有机染料的光催化降解来评价。发现染料罗丹明B(RhB)的降解符合拟一级动力学,H-IO TiO_2表现出最强的光催化活性(速率常数0.033 min~(-1)),分别是是未热处理催化剂TiO_2(速率常数0.014 min~(-1))和空气热处理催化剂(速率常数0.028 min~(-1))活性的2.4和1.2倍。自由基淬灭实验证实:H-IO TiO_2在光照下能够产生更多的活性氧化基团,特别是·O~-_2和·OH自由基;证实了H-IO TiO_2表面缺陷的存在可以显著加速表面氧还原过程,最终体现为样品光催化活性的显著提升。

Volume:v.45;No.207

Issue:02

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