Pt修飾TiO2納米管陣列薄膜的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著能源以及污染問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，在眾多可以利用太陽(yáng)能光催化降解污染物的半導(dǎo)體氧化物中，TiO2以其強(qiáng)氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性好、環(huán)境友好、無(wú)毒廉價(jià)等優(yōu)勢(shì)脫穎而出，吸引了研究人員的大量關(guān)注。然而TiO2存在著兩個(gè)制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸因素：禁帶較寬，約3.2eV，僅能受占太陽(yáng)光4％～5％的紫外光激發(fā)；另一方面，光生載流子的高復(fù)合率也嚴(yán)重制約了其對(duì)于所吸收能量的利用，阻礙了TiO2在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。
　　 貴金屬沉積是一種有效改善半導(dǎo)體光

2、生電子空穴對(duì)分離效率的一種傳統(tǒng)方法。本文采用陽(yáng)極氧化法制備得到了TiO2納米管陣列薄膜，并在其上修飾了貴金屬Pt，研究了制備方法及后處理?xiàng)l件等對(duì)光催化活性和光電性能的影響。
　　 采用水熱法和光還原法兩種不同方法制備了Pt-TiO2，經(jīng)過(guò)表征發(fā)現(xiàn)Pt修飾可以很大程度地提高半導(dǎo)體催化劑TiO2的光催化降解和光電響應(yīng)能力；光還原法制備的Pt-TiO2，由于Pt顆粒在半導(dǎo)體表面分散均勻，具有更高的光催化活性。考察了光照還原時(shí)間、貴金屬

3、沉積量、后處理退火溫度和氣氛等制備條件對(duì)Pt-TiO2光催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)Pt的沉積量及沉積形式是影響Pt-TiO2光催化活性的重要因素。
　　 氫氣氣氛下不同溫度處理Pt-TiO2的光催化研究結(jié)果表明，沉積的Pt表現(xiàn)出不同的存在形式對(duì)光催化活性具有較大的影響。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)顯示TiO2納米管陣列薄膜在沉積Pt之后仍保持管狀結(jié)構(gòu)，從高分辨電鏡(HR-TEM)以及FE-SEM所拍攝的側(cè)面圖中均可看到有Pt顆粒的存