高熱穩(wěn)定介孔TiO2空心球及其復(fù)合體的制備與光催化性能.pdf

1、介孔二氧化鈦空心球由于其較小的密度、較高的比表面積、獨(dú)特的孔道效應(yīng)以及優(yōu)異的光、電化學(xué)性能，而廣泛應(yīng)用于光催化、太陽能電池、光電化學(xué)分解水、藥物傳輸和能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域。通常，介孔二氧化鈦空心球的合成方法主要包括模板法和無模板法。模板法雖然能夠合成各種不同的空心結(jié)構(gòu)，但是均勻性較難控制且模板的去除過程復(fù)雜。此外，銳鈦礦相TiO2的帶隙較寬(～3.2 eV)，因此光吸收范圍主要在紫外光區(qū)，只占到太陽光的一小部分(～5％)，這限制了其對(duì)太陽光的

2、利用率。
　　本文中我們通過無模板溶劑熱方法與小分子胺包覆策略和高溫加氫相結(jié)合，制備了尺寸和壁厚可控的介孔黑二氧化空心球。利用小分子胺對(duì)合成的介孔二氧化鈦空心球進(jìn)行有效包覆，穩(wěn)固介孔骨架并抑制晶相轉(zhuǎn)變，從而使其在900℃時(shí)仍可以保持空心結(jié)構(gòu)和銳鈦礦相。然后，利用其骨架高溫不塌陷的特征，經(jīng)高溫表面氫化(600℃)處理后得到高熱穩(wěn)定性介孔黑二氧化鈦空心球。所獲得的介孔黑二氧化空心球具有較高的比表面積（80 m2 g-1）和較大的孔徑(

3、12 nm)。介孔二氧化鈦空心球的尺寸和壁厚分別可在500 nm～1μm和35～115 nm的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控。此外，介孔黑二氧化空心球的吸收從紫外光拓展到可見光區(qū)，并具有優(yōu)異的太陽光催化產(chǎn)氫性能（241μmol h-10.1 g-1）。
　　介孔黑二氧化空心球是優(yōu)良的宿主材料，因此，我們以高熱穩(wěn)定性介孔黑二氧化鈦空心球?yàn)樗拗?，通過真空誘導(dǎo)輔助方法制備了介孔黑二氧化鈦-銀空心球的復(fù)合體材料，并對(duì)其進(jìn)行了光催化性能測(cè)試。發(fā)現(xiàn)銀粒子與介