刘 宇, 胡玮瑶, 李贞子, 王世杰, 郭莉萍, 周 卫

(1.齐鲁工业大学 化学与化工学院，济南 250353；2.黑龙江大学 化学化工与材料学院，哈尔滨 150080)

0 引 言

半导体光催化是利用太阳能进行环境修复和生成太阳燃料最有前途的绿色技术之一[1]。半导体氧化物TiO2由于成本低、无毒、环境友好以及具有良好的化学稳定性和光稳定性，被认为是目前最有效的半导体光催化剂，在光催化领域具有重要应用价值[2-4]。TiO2的物理化学性质包括物相、组成、结晶度、粒径、形态、表面积和孔隙率等，对光催化活性都有显著影响[5-8]。介孔TiO2由于具有较大的表面积和高的孔隙率已广泛用于催化、纳米反应器和气体传感器等领域[9-13]。半导体光催化剂的效率还受光吸收、电子和空穴在表面的还原和氧化速率以及电子-空穴复合率等因素影响[14-16]。TiO2的带隙较宽(～3.2 eV)，只能吸收紫外光，限制了太阳光的利用率；此外，光激发电子和空穴对复合速率高，影响了其光催化活性[17-19]。为了解决这些问题，研究人员做了大量的工作，包括过渡金属阳离子掺杂、非金属阴离子掺杂和贵金属表面改性等[19-21]。其中，贵金属的掺杂与复合可有效降低TiO2的带隙，主要原因是金属纳米颗粒在光照射下呈现表面等离子体共振(SPR)效应，电子从金属转移到相邻半导体的导带(CB)，抑制反应过程中的电子-空穴复合，进而提高了复合材料的光催化活性[22-26]。本文采用真空诱导辅助-热还原法制备了等离子体Ag/介孔黑TiO2空心球复合材料，介孔黑TiO2空心球孔道及表面与均匀分布的Ag纳米粒子形成紧密耦合的界面，利于光生电荷的分离与转移，进而显著提升了光催化产氢性能。……