孙玉泉

哑铃状Au棒/TiO2的制备及其可见光催化分解水研究

孙玉泉

（潍坊工程职业学院，山东 青州 262500）

为了提高二氧化钛的吸光能力，将其与具有表面等离子体效应的金属复合是常用的方法。本文选取金纳米棒为主体，在其两端选择性地负载TiO2纳米粒子，成功制备得到了哑铃状的Au-TiO2杂化光催化剂。在可见光照射下，金棒中间暴露的活性位点产生热电子并传输到两端的TiO2处发生水还原反应。

可见光催化；金棒；哑铃状

将太阳能转化为绿色可再生能源是目前的研究热点。二氧化钛（TiO2）由于具有合适的光催化分解水带隙，并且具有廉价、稳定和无毒等优点成为理想的光催化分解水半导体材料之一[1]。但是，TiO2只能吸收紫外光，因此大大限制了其应用的范围。将其与具有表面等离子效应的金属结合形成复合物以增强其可见光利用率是行之有效的方法[2]。目前，常用的具有表面等离子体效应的金属是：金（Au）、银（Ag）和钯（Pd）[3]。其中，金棒的吸光范围可以通过控制其长径比进行调节，因此更适用于光催化应用[4]。目前，关于金颗粒和TiO2体系的研究已经很多，但是将金棒用于光催化分解水领域的研究还很少。本工作将TiO2纳米颗粒选择性的负载于金棒的两端形成哑铃状的复合物。不同于传统的核壳结构，这种哑铃状的结构可以充分发挥金棒的吸光效率。在可见光照射下，其中间裸露的部位形成热电子并传输到两端的TiO2颗粒上进行水还原反应。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）测试的仪器型号为日本电子JEM-2100F和S4800。……