APP下载

碳掺氧缺型TiO2纤维的无外碳源制备及光催化性能

2021-04-17周帅,王娟

高等学校化学学报 2021年4期

周 帅,王 娟

(浙江大学环境与资源学院,杭州310058)

自1972年Fujishima和Honda[1]发现二氧化钛(TiO2)光解水制氢以来,TiO2因具有良好的光响应性、化学稳定性及廉价无毒等特性,在光能驱动的新型污染治理及清洁能源开发等领域均展现出良好的应用潜力[2,3]. 然而,传统的TiO2作为一种宽带隙半导体(3.20 eV),仅在紫外光辐射下具有光激发活性,光能利用效率低. 近年来,具有氧空位的氧缺型TiO2因其宽光谱响应性而受到广泛关注[4,5]. 研究表明,氧空位的调控可以有效改善TiO2的能带结构,引入中间能级,增强其光捕获能力;同时,氧空位的存在还可以捕获跃迁的光生电子,抑制光生载流子复合,提升光催化性能;而被捕获的电子会进一步跃迁至TiO2的导带或跃迁回TiO2的价带与光生空穴复合. 较高的载流子复合率则可能会限制其光催化活性[6,7]. 因此,如何提高氧缺型TiO2的光能利用效率已成为光催化技术突破实用瓶颈的研究热点之一.

近年来,包括构建肖特基结、半导体异质结、元素掺杂及形态调控等在内的诸多策略已被应用于氧缺型TiO2光催化剂的改性和优化中. Pan等[8]在氧缺型TiO2纳米颗粒表面实现了贵金属Au的原位沉积. 肖特基结的形成抑制了载流子的复合,而表面等离子体共振效应的引入增强了可见光响应性.Fu等[9]将BiOCl纳米片与氧缺型TiO2纳米颗粒复合构筑了一种梯度异质结型光催化剂. 梯度异质结构形成的内建电场和势差促进了载流子的界面分离. Hoang等[10]在NH3气氛下以500 ℃热处理氧缺型TiO2纳米线,得……

登录APP查看全文