【摘 要】
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表/界面调控是提升光催化活性的最为可行、有效的方法之一[1,2].本报告将从TiO2、SrTiO3及Ag3PO4三个材料体系介绍我们最近取得的关键进展[3-8].通过晶面调控,我们制备了95％表面由{100}晶面族构成的锐钛矿TiO2纳米片,光催化分解水产氢及CO2 还原的活性获得显著提升[3]；首次制备了主要暴露{111}晶面族的锐钛矿TiO2,表现出优异的光催化产氢的性能[4].利用表面碱性化
【机 构】
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天津大学-日本国家物质材料研究机构联合研究中心(TUJRC),材料科学与工程学院,天津大学,300072
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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表/界面调控是提升光催化活性的最为可行、有效的方法之一[1,2].本报告将从TiO2、SrTiO3及Ag3PO4三个材料体系介绍我们最近取得的关键进展[3-8].通过晶面调控,我们制备了95％表面由{100}晶面族构成的锐钛矿TiO2纳米片,光催化分解水产氢及CO2 还原的活性获得显著提升[3]；首次制备了主要暴露{111}晶面族的锐钛矿TiO2,表现出优异的光催化产氢的性能[4].利用表面碱性化(羟基化)方法改性SrTiO3、(La、Cr)共掺杂SrTiO3,研究发现光催化反应溶液的高碱性可以诱导材料表面碱性化,而表面碱性化使SrTiO3系材料的表面能带向更负的电势位移动,从而给水的还原提供更强的反应势能；对于La、Cr 共掺杂SrTiO3,在入射光波长范围425±12 nm 处,该材料在含5M NaOH的甲醇水溶液中光催化分解水产氢的表观量子效率达到25.6％[5].采用制备异质结的方法,我们对Ag3PO4进行改进,通过与In(OH)3复合调控表面电性,提升了Ag3PO4降解有机色素的光活性[6]；通过与Cr掺杂SrTiO3、氮化Sr2Nb2O7复合促进多电子反应,实现Ag3PO4可见光照射下降解气相有机污染物的功能[7,8].综上,表/界面调控可促进光催化反应中反应物吸附、光生载流子转移及利用,从而有效提升了光催化材料的性能.
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