【摘 要】
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已知氟离子和磷酸根能加快锐钛矿和P25TiO2光催化降解苯酚等有机物,但作用机理仍存在争议.合成了不含无机阴离子的锐钛矿,并在其表面沉积0.52 wt%Pt （Pt/TiO2）.在初始p H 5.2的
【机 构】
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浙江大学化学系硅材料国家重点实验室;
【基金项目】
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NSFC创新群体基金(No.21621005)资助~~
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已知氟离子和磷酸根能加快锐钛矿和P25TiO2光催化降解苯酚等有机物,但作用机理仍存在争议.合成了不含无机阴离子的锐钛矿,并在其表面沉积0.52 wt%Pt （Pt/TiO2）.在初始p H 5.2的水溶液中, 99%的氟离子和磷酸根分别为F-和H2PO4-.加入0.1～30mmol/L阴离子,苯酚的光催化降解速率常数（kobs）都增大,证实了氟离子和磷酸根均具有正效应.有趣的是,kobs增加倍数均与阴离子吸附量呈线性关系,其中氟离子的斜率大于磷酸根,而Pt/TiO2的斜率大于TiO2.这表明阴离子的正效应源于吸附于固体表面的阴离子,并且氟离子的活性大于磷酸根.（光）电化学测试表明,氟离子和磷酸根分别抑制和促进O2还原,但它们都促进苯酚氧化.此外,氟离子和磷酸根分别使TiO2平带电位移动-159 m V和89 m V.前者有利于TiO2价带与苯酚发生轨道重叠,后者有利于TiO2导带分别与O2发生轨道重叠,进而加快界面电荷转移.由于阴离子广泛存在,该结果将有助于半导体光催化的机理研究及其环境应用.
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