论文摘要
TiO2具有合适的能带位置以及成本低、无毒、稳定性高等优点,但由于大的激子结合能（130 meV）以及电子-空穴复合严重,其光催化性能和效率较低.目前,负载助催化剂是一种比较有效的提高TiO2光催化效率的方法.助催化剂可通过抑制电子与空穴的复合、降低激子结合能、提高界面电子传输速率来提高光催化性能.寻求新型、廉价、高效产氢的助催化剂是当前光催化研究的热点.近年来, Ni（OH）2由于具有多变的形貌以及一定的光催化性能而被人们关注.并且Ni（OH）2本身就是p型光催化剂,可与主体材料复合形成p-n异质结材料,其中由异质结形成的内建电场可起到促进电子与空穴分离的作用.基于此,本文采用简单的合成方法制备出新颖的三维花状Ni（OH）2包裹TiO2纳米结构微球,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等表征手段确定了目标产物被成功合成,并采用光催化产氢为探针反应研究了其光催化性能.结果表明, Ni（OH）2包裹TiO2纳米材料的产氢速率比纯TiO2纳米材料提高了5倍.通过紫外-可见漫反射吸收光谱（DRS）与一系列对比实验发现, Ni（OH）2拓宽了TiO2的吸收光谱范围,催化活性的提高确实来源于引入的Ni（OH）2.氮气吸脱附等温线和孔径分布分析表明, Ni（OH）2壳的引入增大了催化剂的比表面积并且带来介孔,证实三维花状的纳米片界面为光催化产氢提供了更多的活性位点.电化学表征结果进一步证明,这种独特的p-n异质结促进了电子与空穴的分离和转移.基于元素分析和产氢活性结果,我们提出了可能的反应机理.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 张伟,张洪文,徐建中,庄华强,龙金林
关键词: 三维花状核壳微球,二氧化钛,氢氧化镍,光催化产氢
来源: 催化学报 2019年03期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 化学,无机化工
单位: 河北大学化学与环境科学学院,福州大学化学学院能源与环境光催化国家重点实验室,泉州师范学院化工与材料学院
基金: supported by the National Natural Science Foundation of China(21773031),the Natural Science Foundation of Fujian Province(2018J01686),the State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment(SKLPEE-2017A01 and SKLPEE-2017B02)~~
分类号: TQ116.2;O643.36;O644.1
页码: 320-325
总页数: 6
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标签：三维花状核壳微球论文; 二氧化钛论文; 氢氧化镍论文; 光催化产氢论文;