许 磊，易江龙

广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)，广东 广州510650

Pt(IV)掺杂TiO2光电催化降解酸性红B及机理研究

许 磊，易江龙

广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)，广东 广州510650

采用溶胶凝胶法制备了掺杂Pt(IV)的TiO2薄膜电极，以此电极为工作电极，建立了光电催化体系.在外加电极电位+0.1V、溶液pH=4.0、紫外光照60 min的条件下，可使酸性红B(ARB) 的降解率达到98%，COD去除率达到94%.采用平面波赝势(PWPP)方法计算密度泛函(DFT)总能量，模拟计算Pt(IV)掺杂对TiO2光催化活性的影响.结果表明，Pt(IV)掺杂锐钛矿TiO2晶体后禁带(Eg)变小，TiO2的费米能级降低，使电子-空穴在表面的复合几率降低，增强了光催化的活性.

光电催化；TiO2；Pt掺杂；降解；平面波赝势

近年来，TiO2以其优良的光催化性能、良好的化学稳定性、成本低等优点而日益受到人们的重视，并被认为其在光催化氧化环境污染物方面具有广阔的应用前景[1-2].但是TiO2光催化剂带隙较宽(3.2 eV)，只能被波长较短的紫外线激发，使得太阳能的利用率低；由于光激发产生的电子与空穴的复合，导致光量子效率很低.针对这两个缺点，人们使用多种手段对TiO2进行改性，其中包括贵金属修饰、半导体复合、染料敏化和过渡金属离子掺杂等[3-7].本文通过掺杂Pt(IV)制备TiO2光电极，并施加一定的阳极偏压，研究其催化性能，同时对其光催化机理进行了初步的讨论.

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器

试剂：钛酸丁酯(化学纯)，氯铂酸(分析纯)，无水乙醇(分析纯)，冰醋酸(化学纯)，ARB(化学纯)，无水流酸钠(化学纯)，聚乙二醇……