TiO2基異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑及其光催化性能研究.pdf

1、單一TiO2光催化劑存在對(duì)太陽(yáng)光利用率低、量子效率低等問題，通過窄禁帶半導(dǎo)體復(fù)合、構(gòu)建異質(zhì)結(jié)可以促進(jìn)TiO2光生電子-空穴的分離，提高太陽(yáng)光利用率。本文合成了一系列TiO2基異質(zhì)結(jié)納米光催化劑，采用了XPS、BET、TEM、SEM、DRS、XRD等手段對(duì)材料進(jìn)行了表征，研究了異質(zhì)結(jié)材料的結(jié)構(gòu)、形貌、孔結(jié)構(gòu)、比表面積等與催化劑活性之間的關(guān)系。
　　具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、以偏鈦酸作為鈦源，NH3·H2O作為N摻雜的原料，通

2、過微波輔助原位合成制備了具有多孔結(jié)構(gòu)和較大表面積的N-TiO2/g-C3N4復(fù)合材料。以羅丹明B和亞甲基藍(lán)降解考察了該催化劑的可見光催化活性。結(jié)果表明，具有最高光催化活性的復(fù)合材料含N-TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％，最佳煅燒溫度為400℃。N-TiO2/g-C3N4復(fù)合材料光催化活性的增加可以歸因于N-TiO2和g-C3N4之間形成了異質(zhì)結(jié)，抑制了光生電子空穴對(duì)的復(fù)合。
　　2、以水熱輔助法制備了TiO2/g-C3N4復(fù)合催化劑，并用

3、于光催化分解水制氫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法制備的TiO2/g-C3N4復(fù)合光催化劑具有較大的比表面積和較好分散度的多孔結(jié)構(gòu)。由于合成過程中使用了雙氧水做為溶劑，提高了TiO2在水熱過程中的結(jié)晶度，有效的降低了后續(xù)的煅燒溫度。復(fù)合后的材料在可見光下的產(chǎn)氫效率明顯高于單一的g-C3N4。
　　3、使用原位微波輔助法在高{001}晶面含量的BiOBr表面復(fù)合了無(wú)定型TiO2，并以甲基橙和苯酚為目標(biāo)污染物，研究了晶面復(fù)合異質(zhì)結(jié)的光催化活性。