铝沉积还原制备蓝色二氧化钛

• 作者: 刘双宇 刘海镇 徐丽 王博 盛鹏 赵广耀 陈新 韩钰 马光
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 蓝色二氧化钛 铝沉积还原 光催化 污染物降解 光电化学
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 942-948
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 字数: 3322字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20170538

摘要

在光催化研究中,提高光催化剂的催化效率,降低催化剂成本吸引了广泛的研究兴趣.本研究通过铝沉积还原方法制备出表面铝原子修饰的蓝色二氧化钛.该蓝色二氧化钛具有一种独特的核壳结构,纳米颗粒内部为结晶核,外部为含有大量氧空位和一定量沉积铝原子的非晶层.在模拟太阳光照射下,该蓝色二氧化钛表现出优异的光催化污染物降解和光电化学性能.在高真空条件下,当蒸发的金属铝原子沉积在二氧化钛纳米颗粒上时,可以进一步将Ti4+还原成Ti3+,使得催化剂表面含有大量的氧空位等表面缺陷.此外,适量的铝沉积在催化剂表面成为光生载流子阱,促进光生载流子的分离和输运,从而使得样品光催化活性增强.当沉积适量Al时,样品TiO2-Al0.36表现出最为优异的光催化污染物降解性能,在8 min内就可将甲基橙溶液完全降解,且其光电流(1.47 mA·cm-2)是本征二氧化钛(0.17 mA·cm-2)的8倍以上,展现出优异的光电化学性能.