【摘 要】
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利用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)制备的TiO2纳米晶薄膜具有膜层均一、比表面积大、与基体结合力强和经久耐用等特点,在光催化领域受到越来越多的关注与应用。研究表明：1)MAO制备的TiO2薄膜的微结构从表至内呈梯度变化,表面为一层厚度约10-20 nm的非晶态TiO2膜；然后是非晶态TiO2与锐钛矿和少量金红石TiO2的混合区,TiO2晶粒直径约为12nm左右；内部基体
【机 构】
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武汉大学物理科学与技术学院,人工微结构教育部重点实验室,中国武汉430072 武汉大学电子显微镜中
【出 处】
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第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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利用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)制备的TiO2纳米晶薄膜具有膜层均一、比表面积大、与基体结合力强和经久耐用等特点,在光催化领域受到越来越多的关注与应用。研究表明：1)MAO制备的TiO2薄膜的微结构从表至内呈梯度变化,表面为一层厚度约10-20 nm的非晶态TiO2膜；然后是非晶态TiO2与锐钛矿和少量金红石TiO2的混合区,TiO2晶粒直径约为12nm左右；内部基体为晶粒直径约20 nm的锐钛矿TiO2组织；当将TiO2薄膜进行450℃热处理12h后,非晶态TiO2晶化成细小的锐钛矿,并且其光催化效率比原始样品提高了2倍以上,基于离子渗氨的微弧氧化,在Ti表面制备出高含量取代型N掺杂TiO2薄膜。与利用传统方法制备的TiO2_XNX粉末或薄膜相比，本方法制备的TiO2_XNX薄膜中氮含量（x）高达0.11。同时，相对与同样方法制备的未掺杂的TiO2薄膜，该TiO2_XNX薄膜的紫外-可见漫反射谱显示了明显的红移，禁带宽度减小到2.6 eV，具有更高的光生载流子浓度和更强的光催化活性。
其他文献
ZnO由于其独有的光催化特性而被广泛研究。ZnO光催化剂的光催化活性与晶粒尺寸,形貌和微观结构等紧密相关。本文采用溶胶-凝胶法在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备了纳米ZnO,研究了CTAB添加对制备的ZnO光催化脱色性能的影响。ZnO按照文献制备。CTAB与醋酸锌的摩尔比为1∶10,CTAB辅助制备的纳米ZnO记为ZnO-CTAB,末添加CTAB制备的纳米ZnO记为ZnO。以甲基橙为模型
固体超强酸能有效地抑制晶型转变、使晶粒度增加并且能有效的降低光生载流子的复合率。为了提高Bi2O3的光催化活性,Bi2O3固体超强酸化是行之有效的一种方法。用硫酸氨超强酸化的Bi2O3(AS-Bi2O3)与末处理之前对比,紫外光照降解甲基橙,光照1小时后,在540nm处检测,超强酸化后的光催化活性比末超强酸化以前提高25％。从其表面光电压谱图中可以看出,AS-Bi2O3的光诱导电荷分离效果提高明显
铬是广泛存在于自然界的一种重金属元素,其主要存在形式有单质铬,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。单质铬和Cr(Ⅲ)几乎对人体不产生有害作用,而Cr(Ⅵ)易被人体吸收并且在体内积蓄进而对人体皮肤、呼吸道、眼、胃肠道产生损害,并且Cr(Ⅵ)具有致突变性和潜在致癌性。因此探索新的简单方法制备有效去除工业废水中Cr(Ⅵ)的纳米材料在近几年也成为研究的热点之一。
为了系统的研究卤氧化铋BiOX(X=Cl,Br,I)半导体的晶体特征、电子结构与光学性质,本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,对BiOX的晶格常数、结构特性、能带结构、态密度、原子电荷分布和光学性质进行了计算。计算结果显示,BiOX属于间接带隙半导体,其禁带宽度分别为Eg(BiOCl)=2.50 eV、Eg(BiOBr)=2.10 eV、Eg(BiOI)=1.59eV.BiOX
三氧化钨(WO3)的禁带能在2.4-28 eV之间,对可见光有很好的吸收,而且氧化物在水溶液中也非常稳定,是很有潜力的可见光响应的光催化材料。但近年来关于WO3纳米半导体用于光催化降解有机污染物的报道并不多见,其主要原因可能是因为WO3半导体的导带化学势很高(+0.5 v vs NHE,pH=0),而EO2 /·O2-在pH=0时却为-0.046 V vs NHE,即催化剂受光激发后跃迁到表面的电
本文以叶绿素为光敏物质及碳源,用气凝胶的方法制备TiO2,在N2气氛保护下高温处理将其中的叶绿素转化为碳,制得了含碳的TiO2气凝胶(TiO2-C/叶绿素气凝胶),另外制备了不使用模板的TiO/气凝胶,以及添加叶绿素而不高温处理的TiO2/叶绿素气凝胶。并用其在模拟太阳光下降解20ppm罗丹明B。
研究表明，在光催化剂的作用下，环己烷能在液相中生成环己酮和环己醇。由于该反应能在常温常压下进行，并且能利用太阳光作为能源，实现环己酮、环己烷的绿色合成，所以，该反应近年来受到了很大的关注。实验表明，在没有溶剂存在的情况下，纯环己烷的氧化产物主要为环己酮，当使用各种极性溶剂后，反应速率随之增大，并且环己醇、环己酮的选择性也因溶剂极性的不同而改变。
能源危机已经日益突出的环境问题使得人们加大了对清洁的可再生能源的探索。氢能是最理想的清洁能源之一，也是重要的化工原料，因而引起越来越多的人关注。由于太阳能清洁，在目前的太阳能光催化制氢的研究中，开发新型高效的且具有可见光响应的光催化剂成为研究的热点。我们课题组结合生物模板，研究以山药液做模板的Pt-TiO2 (M-Pt-TiO2)材料，通过在可见光照射，研究其产氢效果。
在各种光催化剂中,TiO2由于具有无毒、化学稳定性好等优点而成为最适合的光催化材料,然而TiO2只对紫外光响应,限制了其实际应用。为解决上述问题,可将TiO2与窄带隙半导体耦合使得它对可见光响应,同时这种耦合有利于光生电子的转移,从而增强光催化活性。我们通过化学吸附法将g-C3N4和Pt-TiO2进行复合而制得g-C3N4/(Pt-TiO2)纳米复合材料。