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掺铜TiO_2光催化剂光催化氧化还原性能的研究

第23卷 第5期感光科学与光化学Vo l.23 N o.5 2005年9月Pho tog raphic Science and P hotochemistr y Sept.,2005 研究论文

掺铜TiO2光催化剂光催化氧化

还原性能的研究

吴树新1,2,3,尹燕华2,何 菲1,秦永宁1

(1.天津大学化工学院,天津300072;2.第718研究所,河北邯郸056027;

3.唐山师范学院化学系,河北唐山063000)

摘 要:利用浸渍法制备了掺铜二氧化钛光催化剂,分别以乙酸降解和二氧化

碳还原反应为探针,研究了催化剂的光催化氧化光催化还原性能.结果表明,铜

掺杂能显著提高催化剂的光催化性能;结合光电子能谱、X光衍射分析等物理

表征结果,对铜掺杂改性机制进行了讨论.

关键词:光催化;乙酸;铜离子掺杂;XPS;TiO2;二氧化碳还原

文章编号:1000 3231(2005)05 0333 07 中图分类号:O64 文献标识码:A

纳米级二氧化钛具有合适的禁带宽度、较大的比表面积、较高的光化学稳定性、较强的氧化还原性及无毒、成本低等优点,被广泛用作光催化反应的催化剂,但从其光催化效率看,还存在半导体载流子复合率高等缺点[1].为提高光催化效率,必须有效抑制光生载流子的复合,为此,人们采用了多种手段如贵金属沉积、利用不同能级的半导体进行耦合以及金属离子掺杂等对纳米二氧化钛进行改性[2 4].其中过渡金属离子掺杂被认为是一种有效手段,但人们对掺杂改性的机理还未达成共识,而且掺杂催化剂的评价大多仅考察其光催化氧化性能[5,6]或光催化还原性能[7],而从氧化和还原两个方面同时考察掺杂催化剂的研究还少见报道.本文利用浸渍法制备了掺铜二氧化钛光催化剂,分别以乙酸降解和二氧化碳还原反应为探针,考察了催化剂的光催化氧化和光催化还原性能,并利用光电子能谱、X光衍射分析等物理表征手段,对铜掺杂改性机制进行了初步的探讨.

1 实验部分

1.1 催化剂的制备与表征

收稿日期:2005 03 07;修回日期:2005 06 03.通讯联系人:尹燕华.

作者简介:吴树新(1968 ),男,副教授,博士研究生,主要从事绿色化学和新型催化技术的研究,E mail:hdwushx @http://www.wendangku.net/doc/a1baf066b84ae45c3b358cb3.html .

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