滕雪刚，杨仁春，任超，刘璐璐，汪明星

（安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽 芜湖 241000）

C/TiO2-SO42-的制备及其光解水性能

滕雪刚，杨仁春，任超，刘璐璐，汪明星

（安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽 芜湖 241000）

通过溶胶-凝胶制备过程中水含量控制，分别获得了硫酸根修饰的TiO2(25)和无修饰的TiO2(150)两种二氧化钛载体。在两种载体上，通过浸渍法引入不同浓度的碳点胶体，获得了系列不同C含量的Cx/TiO2(25)和Cx/TiO2(150)催化剂。利用TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis、BET、XPS等表征分析了催化剂的表面形貌、晶格间距、晶型结构、光吸收、孔结构及元素组成。结果显示：相对于无硫酸根修饰的TiO2(150)催化剂，硫酸根修饰的TiO2(25)催化剂的光吸收发生显著红移，展示了更宽的可见光响应；对于TiO2(25)样品，C的引入可提高其Oads/Olatt比值。催化性能研究显示，C的引入可以提高其光催化活性。

硫酸根；复合材料；纳米材料；催化剂；碳点；光催化；制氢

引 言

环境和能源问题是人类面临的最大挑战，以半导体材料为催化剂的光催化技术，为人们提供了一种环境污染治理和太阳能高效利用的有效途径[1]。光解水制氢是太阳能应用的一种重要技术，其原理是利用催化剂在光照条件下发生水的氧化还原反应，分解为氢气和氧气，其中的关键是寻找高效催化剂。早在 1972年，Fujishima等[2]发现在光照条件下，TiO2微粒可持续发生水的氧化还原反应生成氢气。随后，TiO2作为半导体催化材料成为研究热点。

由于TiO2禁带较宽(3.2 eV)，对可见光利用率低，加上电子-空穴对的快速复合，以及氢和氧的逆反应发生，故 TiO2的太阳能制氢转化效率一直很低。……