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可见光响应黑色TiO2材料的可控制备及性能研究取得系列进展
2015-11-19 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  光催化因在环境和能源方面的应用而广受人们的关注,但制约其实际应用的一个瓶颈因素是光子利用率,如常用的光催化剂二氧化钛(TiO2)只能吸收紫外光,约占太阳光全谱能量中的5%。黑色TiO2是一种新型的可见光催化材料,通过在二氧化钛纳米颗粒表面或者体相进行Ti3+掺杂或制造氧空位,从而实现其光谱吸收范围的可控调节。 

  中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室的研究人员,利用二价钛为前驱体,通过水热结合氮气氛中的煅烧温度调控,成功控制了黑色TiO2材料体相Ti3+掺杂浓度,进而优化其可见光吸收强度和光催化性能,相关研究结果发表在Applied Catalysis B: Environmental 上。 

  同时,科研人员以三价钛为原料,发展了一种温和条件下可控制备黑色TiO2材料的新方法,所制备的黑色TiO2材料具有较大的比表面积(263.95 m2/g和良好的可见光吸收性能,在光催化降解有机物及产氢方面都表现出了良好的性能,相关研究结果最近发表在Scientific Reports上。 

  此外,科研人员还将黑色TiO2与纳米铜复合,获得的核壳结构复合光催化剂在CO2还原方面表现出了良好的光催化性能,这一研究工作新近发表在Applied Catalysis A: General 上。 

  上述研究工作获得了中科院“百人计划”、国家自然科学基金、中科院创新国际团队等项目支持。 

    论文链接1,2,3

所制备的TiO2−x  TiO2−x-T 光催化剂中Ti3+的分布机制示意图

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