X射线光电子能谱法研究UV254 nm光催化、O3强化UV254 nm光催化和真空紫外光催化降解甲醛中Pt-TiO2薄膜的表面性质

• 作者: 傅平丰 张彭义
• 来源期刊: 催化学报
• 关键词: 纳米铂 真空紫外光 光催化 臭氧分解 催化剂失活
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 210-218
• 页数: 9页
• 字数: 963字
• 语种: 中文
• DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60740-2

摘要

以Pt-TiO2为光催化剂,研究了气相甲醛分别在35h连续UV254 nm光催化、O3强化UV254 nm(O3+UV254 nm)光催化和真空紫外(UV254+185 nm)光催化中的降解效率,考察了副产物O3的去除率,采用X射线光电子能谱(xPS)法分析Pt-TiO2在不同光催化前后Pt的电子态和累积有机产物,研究纳米Pt对甲醛降解和O3去除的强化机理.连续光催化降解实验表明,以纳米Pt改性TiO2可以同时增强甲醛和O3的去除率,特别是O3的去除率可提高3.1-3.4倍.对催化剂C 1s和O1s峰分别经分峰拟合处理后,发现Pt-TiO2上累积的含羰基和羟基的有机物含量按以下顺序减少:UV254 nm光催化＞O3强化UV254 nm光催化＞真空紫外光催化,而在连续35 h光催化降解过程中,催化剂的失活现象却按相反的方向变得越来越不明显.负载的金属Pt在O3+UV254nm和UV254+185nm光催化过程中被氧化成PtOads和pt4+物种,而在UV254 nm光催化过程中金属Pt未被氧化,所以推测是气相中的O3和羟基自由基参与金属Pt的氧化过程.Pt-TiO2表面高价态的Pt氧化物种可作为光生电子捕获中心,强化光生载流子的分离过程,增强Pt-TiO2的光催化活性.Pt氧化物种可作为O3分解的活化中心,使Pt-TiO2对O3的分解效率远高于纯TiO2.以XPS对比研究在三种不同光催化环境中Pt-TiO2表面性质,可以解释在UV254+185nm光催化过程中纳米Pt对甲醛和O3同时去除的强化机理,并说明了催化剂不失活的内在原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张彭义	清华大学环境学院	82	2516	27.0	48.0
2	傅平丰	北京科技大学土木与环境工程学院	17	105	6.0	10.0